DE102010051819A1

DE102010051819A1 - Karosseriebauteil und Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug sowie Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102010051819A1
Application number: DE201010051819
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner; Stanislaw Klimek
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Anbindungsstelle (2) zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit. Die Erfindung betrifft ferner ein Karosseriebauteil (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Halterung (3) zum Befestigen einer Antriebseinheit oder eines Tragrahmens für eine Antriebseinheit. Es ist vorgesehen, dass das Karosseriebauteil (1) als Querträgerstruktur zum Verbinden der Längsträger (110, 120) der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Vorderwagen (100) für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Karosseriebauteil (1), eine Fahrzeugkarosserie und ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Anbindungsstelle zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit. Die Erfindung betrifft ferner ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Halterung zum Befestigen einer Antriebseinheit oder eines Tragrahmens für eine Antriebseinheit. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug, eine Fahrzeugkarosserie und ein Kraftfahrzeug.
Kraftfahrzeuge weisen an ihrem Vorderwagen sogenannte Hauptaufnahmelöcher auf. An den Hauptaufnahmelöchern wird der Vorderwagen an eine Transporteinrichtung montiert, um von einer Montagestation zu einer anderen Montagestation im Zuge des Zusammenbaus des Kraftfahrzeuges bewegt werden zu können. Die Hauptaufnahmelöcher sind üblicherweise an separaten Bauteilen angeordnet, welche an Längsträgern eines Vorderrahmens angeschweißt werden.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen darüber hinaus an ihrem Vorderwagen mehrere Befestigungspunkte auf, an welchen ein Hilfsträger für das Antriebsaggregat des Kraftfahrzeuges fixiert wird. Die Befestigungspunkte sind an separaten Bauteilen gebildet, welche üblicherweise an den Längsträgern des Vorderrahmens befestigt werden.
Um die Hauptaufnahmelöcher für die Transporteinrichtung und die Befestigungspunkte für das Antriebsaggregat zu realisieren, werden somit bisher zusätzliche Karosseriebauteile eingesetzt, welche an dem jeweils zugehörigen Längsträger des Vorderrahmens fixiert sind. Für jedes dieser zusätzlichen Karosseriebauteile entstehen jedoch zusätzliche Toleranzen, welche die Maßhaltigkeit der gesamten Fahrzeugkarosserie negativ beeinflussen.
Ein weiteres Merkmal moderner Kraftfahrzeuge sind Längsstrukturen, welche zusätzlich zu den beiden Längsträgern entlang des Mitteltunnels der Fahrzeugkarosserie verlaufen und den Vorderrahmen der Fahrzeugkarosserie im Hinblick auf einen Crash ausreichend versteifen sollen. Durch diese zusätzlichen Längsstrukturen ist jedoch nur wenig Bauraum vorhanden, um beispielsweise die Abgasrohre der Abgasanlage verlegen zu können. Sofern die Abgasrohre in Richtung der Längsachse des Kraftfahrzeuges von der einen Karosserieseite auf die andere Karosserieseite zu wechseln sind, kann dieser Wechsel aufgrund der zusätzlichen Längsstrukturen nur bedingt realisiert werden.
Derzeit wird ein solcher Wechsel erst hinter dem Fersenblech der Fahrzeugkarosserie durchgeführt, wo die zusätzlichen Längsstrukturen nicht mehr verlaufen. Es ist dadurch jedoch wertvoller Bauraum im hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie genutzt und steht als nutzbares Volumen beispielsweise für die Bevorratung von Treibstoff nicht mehr zur Verfügung. Auch ist es durch den Wechsel der Abgasrohre erst im hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie notwendig, dass zusätzliche Hitzebleche anzubringen sind, welche als Schutz für den üblicherweise aus Kunststoff hergestellten Tank gegen die Wärmeabstrahlung der Abgasanlage dienen. Durch diese Hitzebleche wird zusätzlich notwendiger Bauraum beansprucht, welcher für die Bemessung des Tankvolumens fehlt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit den eingangs genannten Merkmalen vorzugschlagen, durch welches die Maßhaltigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert wird und es zugleich ermöglicht ist, dass zusätzliche Längsstrukturen im Bereich des Mitteltunnels der Fahrzeugkarosserie vermieden werden. Ferner soll ein Vorderwagen vorgeschlagen werden, welcher für den Einbau eines solchen Karosseriebauteils geeignet ist. Weiterhin soll eine entsprechende Fahrzeugkarosserie sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 2 vorgeschlagen. Darüber hinaus wird zur Lösung der Aufgabe ein Vorderwagen mit den Merkmalen des Anspruches 12 und ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Nach dem Anspruch 1 hat ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit. Die wenigstens eine Anbindungsstelle kann eine Halterung sein, beispielsweise in Art eines Loches, einer Durchgangsöffnung oder dergleichen Aufnahme, um daran den Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie oder die gesamte Fahrzeugkarosserie selbst an der Transporteinrichtung fixieren zu können. Mittels der Transporteinrichtung ist ein Bewegen des Vorderwagens bzw. der Fahrzeugkarosserie von einer Montageeinheit zu einer anderen Montageeinheit, beispielsweise im Zuge der Endmontage des Kraftfahrzeuges, möglich. Die Anbindungsstelle kann eine vordere Anbindungsstelle oder auch eine hintere Anbindungsstelle der Fahrzeugkarosserie bilden, je nachdem an welcher Stelle das Karosseriebauteil an der Fahrzeugkarosserie angebracht wird.
Alternativ hat nach dem Anspruch 2 ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug wenigstens eine Halterung zum Befestigen einer Antriebseinheit oder eines Tragrahmens für eine Antriebseinheit. Die Halterung kann durch ein Loch, eine Öffnung, eine Durchgangsöffnung oder eine Bohrung oder dergleichen Aufnahme gebildet sein, welche zum Befestigen der Antriebseinheit oder des Tragrahmens für die Antriebseinheit geeignet ist. Denkbar ist es, dass die Antriebseinheit oder der Tragrahmen mittels wenigstens einer Schraube an der Halterung fixiert wird.
Nach der Erfindung ist es nun vorgesehen, dass das Karosseriebauteil als Querträgerstruktur zum Verbinden der Längsträger der Fahrzeugkarosserie, insbesondere der Vorderrahmenstruktur der Fahrzeugkarosserie, ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme kommt dem Karosseriebauteil eine Doppelfunktion zu. Zum einen dient das Karosseriebauteil dazu, um die Transporteinrichtung oder die Antriebseinheit bzw. dessen Tragrahmen daran zu befestigen. Darüber hinaus dient das Karosseriebauteil als Querträger, welcher zum Verbinden der Längsträger der Fahrzeugkarosserie, insbesondere der beiden Längsträger des Vorderwagens der Fahrzeugkarosserie, dient. Indem das Karosseriebauteil als Querträgerstruktur ausgebildet ist, kann mittels des Karosseriebauteiles und den Längsträgern ein stabiler Verbund erzeugt werden, so dass die Steifigkeit des Vorderwagens und damit die Steifigkeit der gesamten Fahrgastzelle verbessert ist. Durch die erhöhte Steifigkeit aufgrund des Karosseriebauteiles kann auf zusätzliche Längsstrukturen entlang des Mitteltunnels des Fahrzeugbodens verzichtet werden. Durch den Wegfall derartiger Längsstrukturen entlang des Mitteltunnels sind die Abgasrohre der Abgasanlage besonders flexibel verlegbar, insbesondere kann der Verlauf der Abgasrohre von der einen Karosserieseite zu der anderen Karosserieseite gewechselt werden, ohne dass eine störende Längsstruktur dem entgegensteht.
Durch den Wegfall der Längsstrukturen entlang des Mitteltunnels können ferner Bauteile der Abgasanlage, wie beispielsweise wenigstens ein Schalldämpfer, ein Partikelfilter und/oder Bauteile eines Katalysators flexibel angeordnet werden, da auch für diese Bauteile etwaige Längsstrukturen im Bereich des Mitteltunnels nicht mehr zu berücksichtigen sind. Dies ist besonders bei allradangetriebenen Fahrzeugen von Vorteil, da dort die vorliegende Kardanwelle relativ viel Bauraum einnimmt und durch zusätzliche Längsstrukturen der im Unterbodenbereich zur Verfügung stehende Bauraum insgesamt relativ begrenzt ist.
Durch den Entfall der zusätzlichen Längsstrukturen ist es ferner möglich, dass die Abgasrohre und eine gegebenenfalls vorliegende Kardanwelle sich bereits unterhalb der vorderen Bodenstruktur kreuzen. Ein hinter dem Bodenblech angeordneter Kraftstofftank kann dadurch größer dimensioniert werden, da hinter dem Fersenblech nun ein größerer Bauraum zur Verfügung steht, welcher ansonsten durch den Wechsel der Abgasrohre von der einen Karosserieseite zu der anderen Karosserieseite kleiner wäre.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer großen Bodenfreigängigkeit, welche durch einen relativ großen Abstand zwischen dem Bodenblech der Fahrzeugkarosserie und der Straße realisiert ist, kann durch den Wegfall zusätzlicher Längsstrukturen im Bereich des Mitteltunnels der Kraftstofftank des Kraftfahrzeuges oder sogar ein zusätzlicher Kraftstofftank für das Kraftfahrzeug bereits unterhalb der vorderen Bodenstruktur angeordnet werden, da aufgrund der entfallenen zusätzlichen Längsstrukturen hierzu der notwendige Bauraum zur Verfügung steht. Fahrzeuge mit einer derartigen Bodenfreigängigkeit sind beispielsweise Geländelimousinen, sogenannte Sport Utility Vehicles, Geländewagen, Multiple Purpose Vehicles und/oder sonstige Kraftfahrzeuge mit einer hohen Sitzposition.
Indem das als Querträgerstruktur ausgebildete Karosseriebauteil zusätzlich die wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbinden an die Transporteinrichtung oder die wenigstens eine Halterung für die Antriebseinheit aufweist, ist durch das Karosseriebauteil ein Vorderwagen bzw. eine Fahrzeugkarosserie mit relativ hoher Maßhaltigkeit realisiert, da zum Anbinden an eine Transporteinrichtung oder zum Fixieren einer Antriebseinheit die Anzahl unterschiedlicher separater Bauteile und damit einhergehende zusätzliche Toleranzen reduziert werden können. Sofern das Karosseriebauteil wenigstens zwei Anbindungsstellen oder Halterungen aufweist, von denen die eine Anwendungsstelle bzw. Halterung im Bereich eines der Längsträger und die andere Anbindungsstelle bzw. Halterung im Bereich des anderen der Längsträger angeordnet ist, ist zur Realisierung der Anbindungsstelle bzw. Halterung lediglich das eine einzige Karosseriebauteil notwendig. Insofern lassen sich durch das erfindungsgemäße Karosseriebauteil die Lagetoleranzen für den Zusammenbau der Karosserie und für die Endmontage des Kraftfahrzeuges reduzieren. Der Fertigungsprozess der Fahrzeugkarosserie und deren Maßhaltigkeit sind damit optimiert.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil wenigstens eine Anbindungsstelle zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit, und wenigstens einer Halterung zum Befestigen einer Antriebseinheit oder eines Tragrahmens für die Antriebseinheit aufweist. Dadurch lassen sich die Lagetoleranzen für den Zusammenbau der Karosserie und für die Endmontage des Kraftfahrzeuges in besonderem Maße reduzieren. Die Maßhaltigkeit der Fahrzeugkarosserie ist dadurch in besonderem Maße verbessert.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil wenigstens eine Aufnahme für einen der Längsträger aufweist. Dadurch ist das Bauteil als Querträger mit dem einen Längsträger bzw. beiden Längsträgern des Vorderwagens des Kraftfahrzeuges in stabiler Weise verbindbar, da für die Herstellung der Verbindung eine entsprechende Aufnahme realisiert ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil wenigstens einen im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Abschnitt aufweist, zwischen dessen Schenkeln zumindest einer der Längsträger zumindest teilweise aufnehmbar ist. Durch den U-förmig ausgebildeten Abschnitt kommt dem Karosseriebauteil in seiner Funktion als Querträger eine hohe Eigensteifigkeit zu. Ein unkontrolliertes Knicken und Aufstellen des Vorderrahmens bzw. des wenigstens einen Längsträgers des Vorderrahmens ist dadurch im Falle eines seitlich versetzten Frontalaufpralls wirkungsvoll verhindert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil wenigstens eine Materialausnehmung, Freischnitt oder Vertiefung aufweist, in welche wenigstens einer der Längsträger einbringbar ist. Der Längsträger ist bevorzugt in die Materialausnehmung, den Freischnitt bzw. die Vertiefung einlegbar oder einsteckbar, so dass ein stabiler Verbund zwischen dem Längsträger und dem als Querträger ausgebildeten Karosseriebauteil realisiert ist, wenn der Längsträger in die wenigstens eine Materialausnehmung, den Freischnitt oder die Vertiefung eingebracht ist.
Die wenigstens eine Materialausnehmung, der Freischnitt oder die Vertiefung kann an einem Wandungsabschnitt des Karosseriebauteils ausgebildet sein. Bevorzugt ist die wenigstens eine Materialausnehmung, Freischnitt oder Vertiefung an einem im eingebauten Zustand im Wesentlichen vertikal liegenden Wandungsabschnitt ausgebildet.
Die Maßnahme der Materialausnehmung, Freischnitts oder Vertiefung an dem Karosseriebauteil zum Einbringen des wenigstens einen Längsträgers bietet ferner den Vorteil, dass bei einem seitlich versetzten Frontalaufprall trotz der wirkenden hohen Kräfte die Verbindung zwischen dem Bauteil und dem wenigstens einen Längsträger aufrecht erhalten bleibt und somit das Bauteil seine Wirkung entfalten kann, um ein unkontrolliertes Knicken und Aufstellen des Längsträgers zu verhindern.
Ein unkontrolliertes Knicken und Aufstellen des wenigstens einen Längsträgers im Falle eines seitlich versetzten Frontalaufpralles wird besonders wirkungsvoll verhindert, wenn im eingebauten Zustand des Karosseriebauteils der U-förmige Abschnitt dem vorderen Ende der Karosserie zugewandt ist.
Es sollte dann im eingebauten Zustand des Karosseriebauteils die wenigstens eine Materialausnehmung, Freischnitt oder Vertiefung an der dem hinteren Ende der Karosserie zugewandten Seite des Karosseriebauteils angeordnet sein.
Durch die Materialausnehmung, Freischnitt oder Vertiefung in der im Wesentlichen vertikalen Wandung des Karosseriebauteils kann das Karosseriebauteil selbst relativ einfach hergestellt werden. Sofern beispielsweise der Querträger durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt wird, kann die im Wesentlichen vertikale Wandung nach dem Umformen des Karosseriebauteiles durch Umklappen gebildet werden, wodurch sich die Ziehtiefe des Karosseriebauteiles reduziert. Sofern das Karosseriebauteil mit wenigstens einem Flansch versehen ist, kann der Flansch ebenfalls durch Umklappen bzw. Verbiegen erzeugt werden, nachdem das Karosseriebauteil durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, erzeugt worden ist.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil wenigstens einen Materialabschnitt aufweist, welcher als Flansch zum Verbinden mit wenigstens einem der Längsträger mittels Schweißen, Nieten, Clinchen und/oder Kleben dient. Der wenigstens eine Materialabschnitt bzw. Flanschabschnitt ist bevorzugt in Richtung der Längserstreckung des Längsträgers ausgerichtet, wodurch bei einem seitlich versetzten Frontalaufprall die Energieaufnahme durch den Vorderrahmen bzw. die Längsträger des Vorderrahmens unterstützt werden, da die Verbindung des Karosseriebauteiles mit dem wenigstens einen Längsträger des Vorderrahmens dem Faltverhalten der Längsträger im Crashfall nicht entgegensteht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Karosseriebauteil ein Kunststoffteil oder ein Metallteil ist. Als Kunststoffteil ist das Karosserieteil korrosionsunempfindlich und lässt sich einfach und kostengünstig herstellen. Als Metallteil ist das Karosserieteil besonders durch Umformen herstellbar. Es bietet sich dazu besonders an, wenn das als Metallteil ausgebildete Karosserieteil ein Blechteil ist.
Bevorzugt sollte das Karosseriebauteil zumindest teilweise durch Umformen, insbesondere Tiefziehen, gebildet sein. Dadurch lassen sich in einfacher Weise geometrische Strukturen, beispielsweise im Querschnitt U-förmige Profile oder dergleichen anderer Strukturen erzeugen, welche dem Karosseriebauteil eine relativ hohe Eigensteifigkeit zukommen lassen, so dass das mit dem wenigstens einen Längsträger des Vorderrahmens verbundene Karosseriebauteil dem gesamten Vorderrahmen eine hohe Steifigkeit verleiht.
Die Erfindung umfasst nach einem weiteren Aspekt einen Vorderwagen für ein Kraftfahrzeug, welcher wenigstens ein Karosseriebauteil der vorstehend beschriebenen Art aufweist.
Der Vorderwagen hat bevorzugt wenigstens zwei sich in Fahrtrichtung erstreckende Längsträger, welche mit dem Karosseriebauteil im Bereich eines sich in Fahrtrichtung erstreckenden unteren horizontalen Abschnitts der Längsträger verbunden sind. Dadurch wirkt das als Querträgerstruktur dienende Karosseriebauteil in dem Bodenbereich der Fahrzeugkarosserie, wo bisher zusätzliche Längsstrukturen liegen, welche jedoch einer flexiblen Verlegung der Abgasrohre der Abgasanlage des Kraftfahrzeuges entgegenstehen und die Anordnung von Bauteilen im Bereich des Unterbodens, wie beispielsweise des Tanks, erschweren. Indem das Karosseriebauteil in diesen Bereich wirken, kann auf ein Teil der zusätzlichen Längsstrukturen oder sämtliche zusätzliche Längsstrukturen im Unterboden der Fahrzeugkarosserie verzichtet werden, so dass mehr Bauraum im Bereich des Unterbodens zur Verfügung steht.
Bevorzugt ist das Karosseriebauteil mit den Längsträgern des Vorderwagens durch Schweißen, Nieten, Clinchen und/oder Kleben verbunden. Dazu dienen Materialabschnitte des Karosseriebauteiles, welche als Flansch wirken und beispielsweise gegen wenigstens eine der Längsseiten der Längsträger in Wirkstellung gebracht sind.
Nach einer Weiterbildung des Vorderwagens ist es vorgesehen, dass ein die Längsträger verbindender Stirnwandquerträger vorgesehen ist, welcher zumindest teilweise oberhalb des Karosseriebauteils angeordnet ist. Diese Maßnahme zielt darauf ab, den durch eine zusätzliche Querträgerstruktur zu dem bereits vorhandenen als Querträger dienenden Karosseriebauteil die Steifigkeit des Vorderwagens zu erhöhen, um auf zusätzliche Längsträgerstrukturen, insbesondere im Bereich des Mitteltunnels der Fahrzeugkarosserie, verzichten zu können.
Bevorzugt ist der Stirnwandquerträger zumindest teilweise im Bereich zwischen einem oberen horizontalen Abschnitt und einem unteren horizontalen Abschnitt der Längsträger angeordnet. Dadurch ist zusammen mit dem als Querträgerstruktur wirkenden Karosseriebauteil und den beiden Längsträgern des Vorderwagens eine besonders stabile Trägerstruktur bzw. Verbundstruktur realisiert, welche eine hohe Steifigkeit aufweist, so dass der auf diese Weise gebildete Vorderwagen bzw. die Fahrzeugkarosserie der Fahrgastzelle eine hohe Gesamtsteifigkeit aufweist. Bei einem seitlich versetzten Frontalaufprall ist dadurch eine Energieaufnahme durch den Vorderwagen in optimaler Weise möglich, so dass der Vorderwagen einen optimalen Insassenschutz bietet.
Weiterhin umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, welche ein Karosseriebauteil der vorstehend beschriebenen Art aufweist.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
1 eine mögliche Ausführungsform eines Vorderwagens für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Ansicht, dargestellt durch zwei Längsträger und zwei die Längsträger verbindende Querträger,
2 den Vorderwagen gemäß der 1 in einer anderen perspektivischen Darstellung und
3 eine mögliche Ausführungsform eines Karosseriebauteiles in perspektivischer Darstellung, welches als Querträgerstruktur für den Vorderwagen gemäß der 1 und 2 geeignet ist.
1 und 2 zeigen – in schematischer Darstellung – eine mögliche Ausführungsform eines Vorderwagens 100 für ein Kraftfahrzeug in zwei unterschiedlichen perspektivischen Ansichten. Der Vorderrahmen 100 ist besonders dazu geeignet, in einem allradgetriebenen Fahrzeug eingebaut zu werden. Ferner bietet sich der Einbau des Vorderwagens 100 in ein Kraftfahrzeug an, welches hohe Sitzpositionen hat, wie beispielsweise Sport Utility Vehicles oder Multiple Purpose Vehicles.
Der Vorderwagen 100 weist zwei Längsträger 110 und 120 auf, welche Bestandteil des Vorderrahmens der Fahrzeugkarosserie sind. Die Längsträger 110, 120 verlaufen in Richtung der Längsachse des (nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges, welche im Wesentlichen parallel zu der in den 1 und 2 eingezeichneten Fahrtrichtung 130 verlaufen. Die in den 1 und 2 dargestellte Fahrtrichtung 130 gibt dabei die Fahrtrichtung bei Vorwärtsfahrt des (nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges an.
Die Längsträger 110 und 120 weisen jeweils zwei Abschnitte 150, 160 auf, welche im eingebauten Zustand des Vorderwagens 100 in das (nicht dargestellte) Kraftfahrzeug im Wesentlichen horizontal liegen, wobei der Abschnitt 150 einen oberen horizontalen Abschnitt und der Abschnitt 160 einen unteren horizontalen Abschnitt bilden.
In Fahrtrichtung 130 gesehen, ist zuerst der untere horizontale Abschnitt 160 angeordnet und im Anschluss daran liegt ein im Wesentlichen vertikal verlaufender oder schräg verlaufender Zwischenabschnitt 170 des jeweiligen Längsträgers 110 bzw. 120, an welchem sich dann jeweils der obere horizontale Abschnitt 150 anschließt.
Im Bereich des unteren horizontalen Abschnittes 160 der Längsträger 110, 120 befindet sich der Boden des (nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges. Der Zwischenabschnitt 170 der Längsträger 110, 120 befindet sich um Bereich des (nicht dargestellten) Stirnwandbleches der Fahrzeugkarosserie, welche an dem Zwischenabschnitt 170 der Längsträgereinheit 110, 120 befestigt sein kann. Der obere horizontale Abschnitt 150 der Längsträger 110, 120 ragt dabei in den Motorraum des (nicht dargestellten) Kraftfahrzeuges hinein.
Der Vorderwagen 100 weist einen Stirnwandquerträger 140 auf, welcher vorzugsweise ein unterer Stirnwandquerträger ist. Der Stirnwandquerträger 140 ist mit den Längsträgern 110 und 120 strukturell verbunden, insbesondere mittels Schweißen, Nieten, Clinchen und/oder Kleben verbunden. Der Stirnwandquerträger 140 ragt beidseitig jeweils mit einem Abschnitt 180 über die Längsträger 110, 120 nach außen heraus bzw. steht über die Längsträger 110, 120 seitlich nach außen über. Der Stirnwandquerträger 140 ist ein weiterer Bestandteil des Vorderrahmens der Fahrzeugkarosserie. Die beidseitigen Abschnitte 180 dienen dazu, bei einem seitlich versetzten Frontalaufprall den Vorderrahmen abzustützen und zumindest teilweise die bei dem Aufprall auftretenden Kräfte in die Seitenwandstruktur und/oder Türstruktur des Kraftfahrzeuges einzuleiten und somit die Stirnwandintrusion und damit einhergehend das Verletzungsrisiko für den Fahrer und/oder Beifahrer zu reduzieren, um weitere Karosserieteile oder Funktionsteile des Kraftfahrzeuges daran abstützen zu können
Der Stirnwandquerträger 140 ist an den Längsträgern 110 und 120 im Bereich ihres Zwischenabschnittes 170 angeordnet, vorzugsweise im Bereich des Überganges von dem Zwischenabschnitt 170 zu dem oberen horizontalen Abschnitt 150 des Längsträgers 110 bzw. 120.
Es ist vorgesehen, dass der Vorderwagen 100 ein Karosseriebauteil 1 aufweist, welches als Querträgerstruktur ausgebildet ist und die Längsträger 110 und 120 als weitere Querträger verbindet. Das Karosseriebauteil 1 ist bevorzugt im Bereich des unteren horizontalen Abschnittes 160 der Längsträger 110, 120 angeordnet. Das Karosseriebauteil 1 kann auch in dem Übergang zwischen dem unteren horizontalen Abschnitt 160 und dem Zwischenabschnitt 170 der Längsträgereinheit 110, 120 angeordnet sein. Das Karosseriebauteil 1 ist mit den Längsträgern 110, 120 mittels einer Strukturverbindung 190, beispielsweise durch Schweißen, Nieten, Clinchen und/oder Kleben, strukturell verbunden.
3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des Karosseriebauteiles 1, wie es in dem Vorderwagen 100 gemäß der 1 und 2 verbaut werden kann, in perspektivischer Ansicht, wobei die Fahrtrichtung 130 gemäß der 3 der Fahrtrichtung 130 gemäß der 1 und 2 entspricht.
Das als Querträgerstruktur ausgebildete Karosseriebauteil 1 ist bevorzugt ein Blechbauteil, welches vorzugsweise mittels Umformen, insbesondere Tiefziehen, hergestellt wird. Das Karosseriebauteil 1 weist Anbindungsstellen 2 auf, welche zum Anbinden des Karosseriebauteiles 1 und des daran angeordneten Vorderwagens 100 oder einer Fahrzeugkarosserie an eine (nicht dargestellte) Transporteinrichtung dient. Die (nicht dargestellte) Transporteinrichtung kann beispielsweise Teil einer Montageeinheit zur Endmontage des Kraftfahrzeuges sein, um den Vorderwagen oder die Fahrzeugkarosserie von einer Montagestation zu einer anderen Montagestation bewegen zu können.
Bevorzugt sind die Anbindungsstellen 2 als Durchgangslöcher oder Durchgangsbohrungen ausgebildet, welche auch als sogenannte Hauptaufnahmelöcher bezeichnet werden. Die Anbindungsstellen 2 sind bevorzugt an den in Längsrichtung des als Querträgerstruktur ausgebildeten Karosseriebauteiles 1 angeordneten Endabschnitten 11, 12 angeordnet, wobei bevorzugt jeweils zwei Anbindungsstellen 2 an dem jeweiligen Endabschnitt 11 bzw. 12 liegen. Im zusammengebauten Zustand des Karosseriebauteiles 1 an den Längsträgern 110, 120 stehen die Endabschnitte 11, 12 gegenüber den Längsträgern 110, 120 seitlich nach außen hin über, wie aus der 1 ersichtlich ist.
Bevorzugt weist das Karosseriebauteil 1 zusätzlich Halterungen 3 auf, um daran eine (nicht dargestellte) Antriebseinheit oder einen (nicht dargestellten) Tragrahmen für die Antriebseinheit befestigen zu können. Die Halterungen 3 sind bevorzugt im Bereich der beiden Endabschnitte 11, 12 angeordnet, wobei dort jeweils eine Halterung 3 vorgesehen ist. Die Halterungen 3 sind bevorzugt als Loch, Durchgangsbohrung oder als sonstiger Befestigungspunkt für die Antriebseinheit bzw. den Tragrahmen der Antriebseinheit ausgebildet.
Das Karosseriebauteil 1 weist ferner wenigstens ein, vorzugsweise zwei Aufnahmen 13, 14 auf, um darin jeweils einen der Längsträger 110, 120 aufzunehmen. Bevorzugt ist im Bereich einer jeden Aufnahme 13 bzw. 14 jeweils eine der Halterungen 3 zum Befestigen der (nicht dargestellten) Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges oder des (nicht dargestellten) Tragrahmens für die Antriebseinheit angeordnet.
Die Aufnahmen 13, 14 weisen jeweils eine Materialausnehmung 4 auf, welche in einen Wandungsabschnitt 5 des Karosseriebauteiles 1 eingebracht ist. Bei dem Wandungsabschnitt 5 handelt es sich bevorzugt um einen im eingebauten Zustand des Karosseriebauteiles 1 an den Längsträgern 110, 120 im Wesentlichen vertikal liegenden Wandungsabschnitt. Der Längsträger 110 bzw. 120 ist dabei in die Materialausnehmung 4 einlegbar. Zum Befestigen des jeweiligen Längsträgers 110 bzw. 120 an der zugehörigen Aufnahme 13 bzw. 14 weist der Wandungsabschnitt 5 wenigstens einen Materialabschnitt 10 auf, welcher beispielsweise durch Umformen, insbesondere Biegen, gebildet ist.
Die Auflagefläche des Materialabschnittes 10 ist im Wesentlichen in der Weise ausgerichtet, dass sie bei eingelegtem zugehörigem Längsträger 110 bzw. 120 gegen wenigstens eine Längsseite des Längsträgers 110 bzw. 120 in Wirkstellung tritt und damit der Materialabschnitt 10 als Flansch zum Verbinden des Karosseriebauteiles 1 mit dem jeweiligen Längsträger 110 bzw. 120 nutzbar ist.
Bevorzugt ist der Materialabschnitt 10 als Schweißflansch und/oder Klebeflansch ausgebildet. Ergänzend oder alternativ kann mittels des Materialabschnittes 10 das Karosseriebauteil 1 mit einem zugehörigen Längsträger 110 bzw. 120 mittels Nieten und/oder Clinchen strukturell verbunden werden. Bevorzugt sind an wenigstens zwei Seiten der Materialausnehmung 4 Materialabschnitte 10 angeordnet, welche als Flansch zum Verbinden mit dem zugehörigen Längsträger 110 bzw. 120 dienen.
Die Aufnahme 13 bzw. 14 für den jeweiligen Längsträger 110 bzw. 120 weist ferner einen U-förmigen Abschnitt 6 auf, zwischen dessen Schenkeln 7, 8 der zugehörige Längsträger 110 bzw. 120 zumindest teilweise aufgenommen werden kann.
Wie aus der 3 anhand der Fahrtrichtung 130 ersichtlich ist, ist der U-förmige Abschnitt 6 bevorzugt dem vorderen Ende der Karosserie zugewandt. Die Materialausnehmung 4 ist dagegen bevorzugt an demjenigen Wandungsabschnitt 5 ausgebildet, welcher an der dem hinteren Ende der Karosserie zugewandten Seite 9 des Karosseriebauteils angeordnet ist.
Das Karosseriebauteil weist ferner bevorzugt wenigstens eine Anbindungsstelle 15 auf, um daran eine Schweißverbindung eines Vorderrahmenflansches der Fahrzeugkarosserie zum Bodenblech der Fahrzeugkarosserie herstellen zu können. Auch kann die Anbindungsstelle 15 selbst dazu genutzt werden, um daran beispielsweise ein Bodenblech der Fahrzeugkarosserie fixieren zu können. Die Anbindungsstelle 15 kann als Durchgangsöffnung oder Durchgangsloch ausgebildet sein.
Bevorzugt sind wenigstens zwei Anbindungsstellen 15 vorgesehen, welche sich jeweils an die Aufnahme 13 bzw. 14 an deren innenliegende Seite benachbart dazu befinden, so dass von innen nach außen in Richtung der Längserstreckung des Karosseriebauteiles 1 auf beiden Seiten zuerst die jeweilige Anbindungsstelle 15, anschließend die jeweilige Aufnahme 13 bzw. 14 angeordnet sind und sich daran jeweils der Endabschnitt 11 bzw. 12 mit den Anbindungsstellen 2 zum Anbinden an eine Transporteinrichtung anschließt.
Das Karosseriebauteil 1 weist ferner weitere Materialabschnitte 10' auf, welche als Flansch dienen und an dem Endbereich von Wandungen des Karosseriebauteiles 1 angeordnet sind und dort einen vorzugsweise umgebogenen Materialabschnitt bilden. Der Materialabschnitt 10' kann beispielsweise als Flansch zum strukturellen Befestigen bzw. Verbinden mit einem (nicht dargestellten) Bodenblech dienen. Der Materialabschnitt 10' kann im Wesentlichen umlaufend um das Karosseriebauteil 1 oder zumindest teilweise um das Karosseriebauteil 1 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Karosseriebauteil
2: Anbindungsstelle
3: Halterung
4: Materialausnehmung
5: Wandungsabschnitt
6: U-förmiger Abschnitt
7: Schenkel
8: Schenkel
9: Seite
10, 10': Materialabschnitt
11: Endabschnitt
12: Endabschnitt
13: Aufnahme
14: Aufnahme
15: Anbindungsstelle
100: Vorderwagen
110: Längsträger
120: Längsträger
130: Fahrtrichtung
140: Stirnwandquerträger
150: oberer horizontaler Abschnitt
160: unterer horizontaler Abschnitt
170: Zwischenabschnitt
180: Abschnitt
190: Strukturverbindung

Claims

Karosseriebauteil (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Anbindungsstelle (2) zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit, wobei das Karosseriebauteil (1) als Querträgerstruktur zum Verbinden der Längsträger (110, 120) der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist.
Karosseriebauteil (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Halterung (3) zum Befestigen einer Antriebseinheit oder eines Tragrahmens für eine Antriebseinheit, wobei das Karosseriebauteil (1) als Querträgerstruktur zum Verbinden der Längsträger (110, 120) der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist.
Karosseriebauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) wenigstens eine Anbindungsstelle (2) zum Anbinden an eine Transporteinrichtung, beispielsweise einer Montageeinheit, aufweist.
Karosseriebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) wenigstens einen im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Abschnitt (6) aufweist, zwischen dessen Schenkeln (7, 8) einer der Längsträger (110, 120) zumindest teilweise aufnehmbar ist.
Karosseriebauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im eingebauten Zustand des Karosseriebauteils (1) der U-förmige Abschnitt (6) dem vorderen Ende der Karosserie zugewandt ist.
Karosseriebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) wenigstens eine Materialausnehmung (4), Freischnitt oder Vertiefung aufweist, in welche wenigstens einer der Längsträger (110, 120) einbringbar ist.
Karosseriebauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Materialausnehmung (4), Freischnitt oder Vertiefung an einem Wandungsabschnitt (5) des Karosseriebauteils (1), insbesondere einem im eingebauten Zustand im Wesentlichen vertikal liegenden Wandungsabschnitt (5), ausgebildet ist.
Karosseriebauteil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im eingebauten Zustand des Karosseriebauteils (1) die wenigstens eine Materialausnehmung (4), Freischnitt oder Vertiefung an der dem hinteren Ende der Karosserie zugewandten Seite (9) des Karosseriebauteils (1) angeordnet ist.
Karosseriebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) wenigstens einen Materialabschnitt (10) aufweist, welcher als Flansch zum Verbinden mit wenigstens einem der Längsträger (110, 120) mittels Schweißen, Nieten, Clinchen und/oder Kleben dient.
Karosseriebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) ein Kunststoffteil oder ein Metallteil, insbesondere Blechteil, ist.
Karosseriebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (1) zumindest teilweise durch Umformen, insbesondere durch Tiefziehen, gebildet ist.
Vorderwagen (100) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Karosseriebauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Vorderwagen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich in Fahrtrichtung (130) erstreckende Längsträger (110, 120) des Vorderwagens (100) miteinander unter Zwischenschaltung des Karosseriebauteils (1) im Bereich eines sich in Fahrtrichtung (130) erstreckenden unteren horizontalen Abschnitts (61) der Längsträger (110, 120) verbunden sind.
Vorderwagen nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Längsträger (110, 120) verbindender Stirnwandquerträger (140) vorgesehen ist, welcher zumindest teilweise oberhalb des Karosseriebauteils (1), insbesondere zumindest teilweise im Bereich zwischen einem oberen horizontalen Abschnitt (150) und einem unteren horizontalen Abschnitt (160) der Längsträger (110, 120), angeordnet ist.
Kraftfahrzeug, insbesondere Fahrzeugkarosserie, mit einem Karosseriebauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.