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Die Erfindung betrifft eine Tunnelstruktur für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Montage eines Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
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Tunnelstrukturen und Verfahren zur Montage eines Getriebes sind in zahlreichen Variationen bekannt. Üblicherweise weisen Tunnelstrukturen einen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Tunnel mit einer Getriebeaufnahme auf. Die Getriebeaufnahme nimmt das Getriebe zumindest teilweise auf. Hierbei wird eine von einem Antrieb erzeugte Energie und/oder Kraft auf das Getriebe übertagen. Das Getriebe überträgt dann die erzeugte Energie und/oder die Kraft über korrespondierende Übertragungselemente, welche in dem Tunnel angeordnet sind, an zugeordnete Fahrzeugräder. Bei den bekannten Verfahren zur Montage der Getriebe werden die Getriebe in der Getriebeaufnahme der Tunnelstruktur angeordnet.
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Aus der
EP 0 855 333 A1 ist eine Bodenstruktur für eine selbstragende Fahrzeugkarosserie bekannt, welche eine Tunnelstruktur aufweist. Die Tunnelstruktur nimmt Triebwerksteile und eine Triebwerkstraverse auf, wobei die Triebwerkstraverse einzelne Triebwerksteile abstützt. Die Triebwerkstraverse ist hierbei über mehrere Befestigungspunkte relativ zu der Tunnelstruktur befestigbar. An der Triebwerkstraverse sind zwei einander gegenüberliegende Stützprofile kraftübertragend festgelegt, welche jeweils einen Stützschenkel aufweisen, welche sich längs einer seitlichen Tunnelwand erstreckten. Diese Stützschenkel verhindern zumindest teilweise ein Ausreißen der Triebwerkstraverse.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tunnelstruktur für ein Fahrzeug zu schaffen, welche in der Lage ist unterschiedlich ausgeführte Getriebe zumindest teilweise aufzunehmen und welche in einer Unfallsituation ein optimiertes. Crashverhalten für die einzelnen einzubauenden Getriebe aufweist.
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Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Getriebes zu schaffen, welches das Montieren von unterschiedlich ausgeführten Getrieben in einer Getriebeaufnahme erleichtert.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Tunnelstruktur für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Montage eines Getriebes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Tunnelstruktur für ein Fahrzeug zu schaffen, welche unterschiedlich ausgeführte Getriebe zumindest teilweise aufnimmt und welche in einer Unfallsituation ein optimiertes Crashverhalten für die einzelnen einzubauenden Getriebe aufweist, gibt eine Getriebeaufnahme der Tunnelstruktur einen maximalen Einbauraum vor, wobei mindestens ein Zusatzbauteil in der Getriebeaufnahme angeordnet ist, welches den maximalen Einbauraum der Getriebeaufnahme auf einen Einbauraum reduziert, welcher an eine Außengeometrie des korrespondieren einzubauenden Getriebes angepasst ist. In vorteilhafter Weise kann, die erfindungsgemäße Tunnelstruktur über das mindestens eine Zusatzbauteil an unterschiedliche Getriebe angepasst werden. Insbesondere kann die Anpassung des Einbauraums der Getriebeaufnahme an das jeweilige einzubauende. Getriebe in vorteilhafter Weise über das Zusatzbauteil erzielt werden, so dass keine unterschiedlichen Tunnelstrukturen und/oder unterschiedliche Getriebeaufnahmen für die verschiedenen Getriebe gefertigt werden müssen. Dadurch kann für jeden Fahrzeugtyp nahezu dieselbe Getriebeaufnahme verwendet werden. Da der Einbauraum der Getriebeaufnahme über das Zusatzbauteil an das korrespondiere zu verbauende Getriebe angepasst werden kann, können in vorteilhafter Weise Nachteile durch den Verbau von Getrieben in einen nicht für die Getriebe ausgelegten Einbauraum zumindest teilweise verhindert werden. So kann beispielsweise das Crashverhalten der Tunnelstruktur durch eine geeignete Auswahl der Geometrie und/oder des Materials für das Zusatzbauteil variiert und an die verschiedenen einzubauenden Getriebe angepasst werden. Hierbei kann durch die Verkleinerung des Einbauraums eine Verringerung eines Freiraums zwischen einer das Getriebe abstützenden Wandung und dem Getriebe erzielt werden. In vorteilhafter Weise kann durch die Verringerung des Freiraums zwischen dem Getriebe und der stützenden Wandung das Risiko einer Beschädigung der Getriebeaufnahme und/oder des Tunnels aufgrund eines Freiflugverhaltens des Getriebes während eines Crashs und damit ein Eindringen des Getriebes in den Fahrzeuginnenraum verringert werden. Somit können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise das Crashverhalten der Tunnelstruktur für Getriebe mit kleinerem Einbauvolumen optimieren. Des Weiteren kann das Zusatzbauteil in vorteilhafter Weise als kostengünstiges Blechbauteil ausgeführt werden.
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Die erfindungsgemäße Tunnelstruktur weist einen Tunnel mit einer Getriebeaufnahme auf. Da die Tunnelstruktur verschiedene Getriebeausführungen aufnehmen soll, wird für jede Getriebeausführung ein korrespondierendes Zusatzbauteil gefertigt, welches in der Getriebeaufnahme angeordnet wird und eine das korrespondierende Getriebe zumindest teilweise umhüllende Geometrie aufweist.
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Um ein Verfahren zur Montage eines Getriebes zu schaffen, welches das Montieren von unterschiedlich ausgeführten Getrieben in einer Getriebeaufnahme erleichtert und welches einen Einbauraum an die unterschiedlich ausgeführten Getriebe anpasst, wird durch die Getriebeaufnahme ein maximaler Einbauraum vorgegeben, wobei mindestens ein Zusatzbauteil in der Getriebeaufnahme angeordnet wird, welches den maximalen Einbauraum der Getriebeaufnahme auf einen Einbauraum reduziert, welcher an eine Außengeometrie des korrespondierenden einzubauenden Getriebes angepasst ist. In vorteilhafter Weise können Tunnelstrukturen für unterschiedliche Fahrzeugtypen vorgefertigt werden, wobei durch das Zusatzbauteil der Einbauraum der Getriebeaufnahme an das Getriebe des jeweiligen Fahrzeugtyps angepasst werden kann. Da das Zusatzbauteil die Getriebeaufnahme an die Außengeometrie des einzubauenden Getriebes anpasst, kann das Crashverhalten der Tunnelstruktur für das jeweilige Getriebe optimiert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur kann der maximale Einbauraum an ein erstes Getriebe mit einem maximalen Einbauvolumen angepasst werden. Des Weiteren kann der Tunnel mit der Getriebeaufnahme ein Crashverhalten der Tunnelstruktur vorgeben, wobei das Crashverhalten der Tunnelstruktur an das erste Getriebe mit dem maximalen Einbauvolumen angepasst ist. Das bedeutet, dass die Tunnelstruktur ohne das Zusatzbauteil ein optimales Crashverhalten aufweist, wenn das erste Getriebe mit dem maximalen Einbauvolumen eingebaut ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur kann das mindestens eine Zusatzbauteil das Crashverhalten der Tunnelstruktur an das korrespondierende einzubauende Getriebe anpassen, welches ein kleineres Einbauvolumen als das erste Getriebe aufweist. In vorteilhafter Weise können weitere Getriebe mit einem geringeren Einbauvolumen durch die Anpassung des Einbauraums durch das Zusatzbauteil in dem an das erste Getriebe angepassten Einbauraum angeordnet werden. Des Weiteren kann das Zusatzbauteil für das Getriebe mit dem maximalen Einbauraum eingespart werden, wenn der maximale Einbauraum an das erste Getriebe angepasst wird. Durch das Zusatzbauteil kann das Crashverhalten der Tunnelstruktur an das korrespondierende Getriebe mit einem kleineren Einbauvolumen und/oder mit einer anderen Geometire angepasst werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur kann das mindestens eine Zusatzbauteil einen Hohlraum zwischen dem korrespondieren Getriebe mit kleinerem Einbauvolumen und einer Innenwand des Zusatzbauteils vorgeben. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hohlraum zwischen der Innenwand des Zusatzbauteils und dem korrespondieren Getriebe eine Freiflugphase des korrespondieren Getriebes bestimmen. In vorteilhafter Weise kann eine Beschleunigung und eine damit verbundene Energieaufnahme des Getriebes durch eine möglichst kurze Freiflugphase gering gehalten werden. Dadurch kann eine Durchschlagkraft und/oder eine kinetische Energie des Getriebes gering gehalten werden, wodurch das Risiko einer Beschädigung der umliegenden Baugruppen und ein Eindringen in den Fahrzeuginnenraum in vorteilhafter Weise reduziert werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur kann das mindestens eine Zusatzbauteil eine Bauteilaußengeometrie aufweisen, welche an eine Innengeometrie der Getriebeaufnahme angepasst ist. Durch eine Anpassung der Bau teilaußengeometrie des Zusatzbauteils an die Innengeometrie der Getriebeaufnahme kann in vorteilhafter Weise das Einführen des Zusatzbauteils in die Getriebeaufnahme erleichtert werden. Des Weiteren kann in vorteilhafter Weise eine Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und der Getriebeaufnahme erleichtert werden. Hierbei können beispielsweise erste Befestigungsbereiche an einer Bauteilaußenseite und korrespondierende zweite Verbindungsbereiche an einer Getriebeaufnahmeinnenseite vorgesehen werden. Zudem können die Befestigungsvorrichtungen für die Befestigung des Zusatzbauteils in der Getriebeaufnahme mit den Befestigungsstrukturen des ersten Getriebes korrespondieren, so dass in vorteilhafter Weise keine zusätzlichen Befestigungsstrukturen an der Getriebeaufnahme vorgesehen werden müssen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur kann das mindestens eine Zusatzbauteil eine Bauteilinnengeometrie aufweisen, welche an die Außengeometrie des einzubauenden Getriebes angepasst ist. In vorteilhafter Weise kann die Bauteilinnengeometrie an jede beliebige Außengeometrie der Getriebe angepasst werden. Hierbei können insbesondere unterschiedliche Abmessungen und/oder Außenkonturen und/oder Formen der Getriebe berücksichtigt werden. Des Weiteren kann die Bauteilinnengeometrie des Zusatzbauteils eine Bewegung des einzubauenden Getriebes größtenteils unterbinden, so dass in vorteilhafter Weise eine Zunahme an kinetischer Energie des Getriebes verhindert werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zur Montage des Getriebes kann der maximale Einbauraum an ein erstes Getriebe mit einem maximalen Einbauvolumen angepasst werden. In vorteilhafter Weise können weitere Getriebe mit einem geringeren Einbauvolumen in dem an das erste Getriebe angepassten Einbauraum angeordnet werden Das mindestens eine Zusatzbauteil passt hierbei den Einbauraum an die Getriebe mit geringeren Einbauvolumen an. Des Weiteren kann das Zusatzbauteil für das erste Getriebe eingespart werden, wenn der Einbauraum an das erste Getriebe angepasst wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das mindestens eine Zusatzbauteil zwischen dem Getriebe und der Getriebeaufnahme angeordnet werden. Beispielsweise kann das Zusatzbauteil in die Getriebeaufnahme eingeführt werden und das Getriebe wird in das Zusatzbauteil eingeführt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann durch das Zusatzbauteil ein Hohlraum zwischen dem Getriebe und einer Wand vorgegeben werden. Die Wand kann hierbei einer Innenwand des Zusatzbauteils entsprechen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Fahrzeugs mit einem ersten Getriebe und einer erfindungsgemäßen Tunnelstruktur,
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2 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Fahrzeugs mit einem zweiten Getriebe und der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur aus 1 sowie einem ersten Ausführungsbeispiel eines Zusatzbauteils für die erfindungsgemäße Tunnelstruktur,
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3 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Fahrzeugs mit einem dritten Getriebe und der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur aus 1 und 2 sowie einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Zusatzbauteils für die erfindungsgemäße Tunnelstruktur.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, weisen Fahrzeuge 10a, 10b, 10c jeweils einen Antriebsstrang 30a, 30b, 30c mit einem Antrieb 32a, 32b, 32c, einem Getriebe 34a, 34b, 34c und nicht dargestellten Übertagungselementen sowie Räder 36 auf. Der jeweilige Antrieb 32a, 32b, 32c ist über das korrespondierende Getriebe 34a 34b, 34c und die nicht dargestellten Übertragungselemente mit den Rädern 36 gekoppelt. Das Fahrzeug 10a, 10b, 10c weist des Weiteren eine Tunnelstruktur 20 mit einem in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Tunnel 24 auf, welcher an einem Ende eine Getriebeaufnahme 22 aufweist. Das jeweilige Getriebe 34a, 34b, 34c ist zumindest teilweise von der Getriebeaufnahme 22 aufgenommen. Die Übertragungselemente sind in dem Tunnel 24 angeordnet und mit dem Getriebe 34a, 34b; 34c gekoppelt.
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Erfindungsgemäß gibt die Getriebeaufnahme 22 der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur 20 einen maximalen Einbauraum 22.1a vor, wobei mindestens ein Zusatzbauteil 40b, 40c in der Getriebeaufnahme 22 angeordnet ist, welches den maximalen Einbauraum 22.1a der Getriebeaufnahme 22 auf einen Einbauraum 22.1b, 22.1c reduziert, welcher an eine Außengeometrie 34.1b, 34.1c des einzubauenden Getriebes 34b, 34c angepasst ist.
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Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist der maximale Einbauraum 22.1a an ein erstes Getriebe 34a mit einem maximalen Einbauvolumen angepasst. Der Tunnel 24 gibt hierbei mit der Getriebeaufnahme 22 ein Crashverhalten der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur 20 vor. Das Crashverhalten der erfindungsgemäßen Tunnelstruktur 20 ist an das erste Getriebe 34a mit dem maximalen Einbauvolumen angepasst.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, passt das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c das Crashverhalten der Tunnelstruktur 20 an ein korrespondierendes Getriebe 34b, 34c an, welches ein kleineres Einbauvolumen als das erste Getriebe 34a aufweist. Das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c gibt einen Hohlraum 46b, 46c zwischen dem korrespondieren Getriebe 34b, 34c mit kleinerem Einbauvolumen und einer Innenwand 44b, 44c des Zusatzbauteils 40b, 40c vor. Der Hohlraum 46b, 46c zwischen der Innenwand 44b, 44c des Zusatzbauteils 40b, 40c und dem korrespondieren Getriebe 34b, 34c bestimmt eine Freiflugphase des korrespondieren Getriebes 34b, 34c.
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Die in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele des Fahrzeugs 10a, 10b, 10c unterscheiden sich in der Ausführung des Antriebstrangs 30a, 30b, 30c und insbesondere in der Ausführung des Getriebes 34a, 34b, 34c. Das in 1 dargestellte erste Fahrzeug 10a weist das erste Getriebe 34a auf, welches im Vergleich zu einem in 2 dargestellten zweiten Getriebe 34b und einem in 3 dargestellten dritten Getriebe 34c das maximale Einbauvolumen aufweist. Zusätzlich sind auch die dargestellten Antriebe 32a, 32b, 32c unterschiedlich ausgeführt und weisen zwar gleiche oder ähnliche Außenabmessungen aber beispielsweise unterschiedliche Antriebsleistungen auf.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich weist die Tunnelstruktur 20 des ersten Fahrzeug 10a kein Zusatzbauteil 40b, 40c auf, da eine Innengeometrie 22.2 der Getriebeaufnahme 22 an das erste Getriebe 34a und insbesondere an die Außengeometrie 34.1a des ersten Getriebes 34a angepasst ist. Das erste Getriebe 34a wird mit einer Innenwand 44a der Getriebeaufnahme 22 verbunden. Zwischen dem Getriebe 34a und der Innenwand 44a der Getriebeaufnahme 22 ist zudem ein Hohlraum 46a mit einem vorgegebenen Volumen vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform kann auch das erste Getriebe 34a mit dem maximalen Einbauvolumen über mindestens ein Zusatzbauteil an den maximalen Einbauraum 22.1a der Getriebeaufnahme 22 an angepasst werden. Des Weiteren kann das erste Getriebe 34a über das mindestens eine Zusatzbauteil mit der Getriebeaufnahme 22 verbunden werden.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, ist das jeweilige Zusatzbauteil 40b, 40c zwischen der Getriebeaufnahme 22 und dem Getriebe 34b, 34c angeordnet. Das Zusatzbauteil 40b, 40c ist hierbei als Blechprofil oder als Faserverbundbauteil ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform können auch mehrere Zusatzbauteile 40b, 40c zwischen dem Getriebe 34b, 34c und der Getriebeaufnahme 22 angeordnet werden. Des Weiteren kann das Zusatzbauteil 40b, 40c in den Tunnel 24 hineinragen. Zudem können andere geeignete Materialien für das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c gewählt werden.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, weist das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c eine Bauteilaußengeometrie 42b, 42c auf, welche an die Innengeometrie 22.2 der Getriebeaufnahme 22 angepasst ist. Zudem weist das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c eine Bauteilinnengeometrie 43b, 43c auf, welche an die Außengeometrie 34.1b, 34.1c des einzubauenden Getriebes 34b, 34c angepasst ist. Das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c passt hierbei die Getriebeaufnahme 22 an das korrespondierende Getriebe 34b, 34c an. Des Weiteren gibt das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c durch die Bauteilinnengeometrie 43b, 43c einen Hohlraum 46b, 46c zwischen dem Getriebe 34b, 34c und einer Innenwand 44b, 44c des Zusatzbauteils 40b, 40c vor. Das in 2 dargestellte zweite Getriebe 34b unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten dritten Getriebe 34c durch die Außengeometrie 34.1b, 34.1c, wodurch die korrespondierenden Zusatzbauteile 40b, 40c verschiedene Bauteilinnengeometrieen 43b, 43c aufweisen.
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Die in 1 bis 3 dargestellten Außengeometrieen 34.1a, 34.1b, 34.1c der Getriebe 34a, 34b, 34c insbesondere die Formen und/oder die Konturen und/oder die Abmessungen sind beispielhaft.
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Das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c kann mindestens einen ersten Befestigungsbereich aufweisen, welcher mit einem korrespondierenden zweiten Befestigungsbereich der Getriebeaufnahme 22 verbunden ist. Zudem kann das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c mindestens einen dritten Befestigungsbereich aufweisen, welcher mit einem korrespondierenden vierten Befestigungsbereich des Getriebes 34b, 34c verbunden ist.
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Ein nicht näher dargestelltes Verfahren zur Montage eines Getriebes 34a, 34b, 34c umfasst einen Verfahrensschritt, in welchem das Getriebe 34a, 34b, 34c in einer Getriebeaufnahme 22 einer Tunnelstruktur 20 angeordnet wird. Erfindungsgemäß wird durch die Getriebeaufnahme 22 ein maximaler Einbauraum 22.1 vorgegeben. Mindestens ein Zusatzbauteil 40b, 40c wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt in der Getriebeaufnahme 22 angeordnet, bevor das Getriebe 34a, 34b, 34 in die Getriebeaufnahme 22 eingeführt wird. Im montierten Zustand ist das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c zwischen dem Getriebe 34b, 34c und der Getriebeaufnahme 22 angeordnet. Das mindestens eine Zusatzbauteil 40b, 40c reduziert den maximalen Einbauraum 22.1 der Getriebeaufnahme 22 auf einen Einbauraum 22.1b, 22.1c, welcher an eine Außengeometrie 34.1a, 34.1b, 34.1c des einzubauenden Getriebes 34a, 34b, 34c angepasst ist. Der maximale Einbauraum 22.1 wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt an ein erstes Getriebe 34a mit einem maximalen Einbauvolumen angepasst. Durch das Zusatzbauteil 40b, 40c wird ein Hohlraum 46b, 46c zwischen dem Getriebe 34b, 34c und einer benachbarten Innenwand 44b, 44c des Zusatzbauteils 40b, 40c vorgegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 10a, 10b, 10c
- Fahrzeug
- 20
- Tunnelstruktur
- 22
- Getriebeaufnahme
- 22.1a
- maximaler Einbauraum
- 22.1b, 22.1 c
- reduzierter Einbauraum
- 22.2
- Innengeometrie
- 24
- Tunnel
- 30a, 30b, 30c
- Antriebstrang
- 32a, 32b, 32c
- Antrieb
- 34a, 34b, 34c
- Getriebe
- 34.1a, 34.1 b, 34.1 c
- Außengeometrie
- 36
- Räder
- 40b, 40c
- Zusatzbauteil
- 42b, 42c
- Bauteilaußengeometrie
- 43b, 43c
- Bauteilinnengeometrie
- 44a
- Innenwand der Getriebeaufnahme
- 44b, 44c
- Innenwand des Zusatzbauteils
- 46a, 46b, 46c
- Hohlraum
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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