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Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem für ein einen Scheibenflansch für eine Frontscheibe aufweisendes Strukturelement einer Personenkraftwagenkarosserie. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Strukturelements.
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Frontscheiben von Personenkraftwagen werden an ihrer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden unteren Randseite üblicherweise mittels eines Scheibenflansches gehalten, welcher sich im Bereich eines oberen Endes einer vorderen Stirnwand der Personenkraftwagenkarosserie, welche die Fahrgastzelle von einer Vorbaustruktur trennt, in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Üblicherweise ist der Scheibenflansch dort im Bereich eines oberen Stirnwandquerträgers angeordnet und die Frontscheibe unter Vermittlung einer Kleberraupe mit dem Scheibenflansch verbunden. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise bereits aus der
DE 38 20 644 A1 oder der
DE 33 15 646 A1 bekannt.
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Die Differenzierung jeweiliger Varianten und Derivate innerhalb einer Fahrzeugbaureihe, welche beispielsweise durch unterschiedliche Antriebskonzepte bedingt werden, haben in der Vergangenheit dazu geführt, dass Personenkraftwagenkarosserien im Bereich des Scheibenflansches auf aufwändige Weise an die unterschiedlichen Maßkonzepte der jeweiligen Varianten und Derivate innerhalb einer Fahrzeugbaureihe angepasst werden mussten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Baukastensystem sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen die Personenkraftwagenkarosserie im Bereich des Scheibenflansches für die untere Randseite der Frontscheibe des Kraftwagens auf verbesserte Weise an jeweilige Varianten und Derivate einer Fahrzeugbaureihe angepasst werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Baukastensystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Baukastensystem für ein einen Scheibenflansch für eine Frontscheibe aufweisendes Strukturelement einer Personenkraftwagenkarosserie, umfasst einem bauvariantenübergreifenden Flanschteil des Strukturelements, welcher den Scheibenflansch bildet, und wenigstens einem weiteren, bauvariantenspezifischen Strukturteil des Strukturelements, welcher sich an den Flanschteil anschließt. Erfindungsgemäß wird demzufolge mittels des Baukastensystems ein Strukturelement geschaffen, bei welchem in allen Bauvarianten des Strukturelements ein bauvariantenübergreifender, einheitlicher Flanschteil vorgesehen ist, welcher den Scheibenflansch bildet, welcher die Frontscheibe an ihrer unteren, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Randseite abstützt. Dieser bauvariantenübergreifende Flanschteil ist mit zumindest einem weiteren, bauvariantenspezifischen Strukturteil des Strukturelements verbunden, welcher je nach Ausführungsform beziehungsweise je nach Bauvariante des Strukturelements unterschiedlich ausgestaltet ist. Im Ergebnis lässt sich somit in einfacher Weise eine Anpassbarkeit des Strukturelements erreichen, welches zumindest den Scheibenflansch im Bereich des bauvariantenübergreifenden Flanschteils sowie den wenigstens einen bauvariantenspezifischen Strukturteil umfasst, der in optimaler Weise für unterschiedliche Varianten und Derivate innerhalb einer Fahrzeugbaureihe für die jeweiligen Personenkraftwagenkarosserie eingesetzt werden kann. Hierdurch lassen sich die Fertigungskosten des entsprechenden Strukturelements, welches mittels des Scheibenflansches die unterseitige, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Randseite der Frontscheibe des Kraftwagens abstützt und hält, erheblich reduzieren und insgesamt der Herstellungsprozess vereinfachen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass als bauvariantenspezifischer Strukturteil des Strukturelements ein Flanschteil vorgesehen ist, über welchen das Strukturelement mit einer vorderen Stirnwand und/oder einem vorderen Stirnwandquerträger der Personenkraftwagenkarosserie verbunden ist. die vordere Stirnwand begrenzt dabei den Fahrzeuginnenraum beziehungsweise die Fahrgastzelle des Kraftwagens nach vorne hin. Der Stirnwandquerträger ist dabei vorzugsweise oberseitig der Stirnwand angeordnet und erstreckt sich zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn als bauvariantenspezifischer Strukturteil des Strukturelements ein Verbindungsteil vorgesehen ist, über welchen das Strukturelement mit jeweiligen Federbeindomen der Personenkraftwagenkarosserie verbunden ist. Somit ist vorliegend eine Bauvariante des Strukturelements geschaffen, bei welchem sich eine besonders günstige Abstützung an jeweiligen Federbeindomen der Personenkraftwagenkarosserie ergibt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass als bauvariantenspezifischer Strukturteil des Strukturelements eine Federbeindomstrebenteil vorgesehen ist, über welche die jeweiligen Federbeindome der Personenkraftwagenkarosserie untereinander verbunden sind. Dieser bauvariantenspezifische Federbeindomstrebenteil ist in einer entsprechenden Bauvariante vorzugsweise gemeinsam mit dem Verbindungsteil und dem Flanschteil vorgesehen.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Verbindungsteil in einem mittleren Bereich mit dem Federbeindomstrebenteil verbunden ist, um hierdurch einen Wasserkasten unterhalb einer Fronthaube des Kraftwagens auszubilden beziehungsweise zu begrenzen.
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Zudem hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Strukturelement jeweilige Aufnahmen für Elemente einer Scheibenwischanlage der Frontscheibe aufweist. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Vereinfachung bei der Herstellung der Personenkraftwagenkarosserie.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Strukturelement jeweilige Verbindungsteile zum Verbinden mit entsprechenden vorderen Seitenwandteilen der Personenkraftwagenkarosserie aufweist. Auf diese Art und Weise kann das Strukturelement besonders einfach mit den Stirnwänden der Personenkraftwagenkarosserie verbunden werden.
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Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der bauvariantenübergreifende Flanschteil und der wenigstens eine oder die bauvariantenspezifischen Strukturteile durch jeweilige Einzelteile des Strukturelements gebildet sind, welche miteinander gefügt sind. Hierdurch ergibt sich das gewünschte Baukastensystem mit dem modularen Aufbau des jeweiligen, bauvariantenübergreifenden Flanschteils sowie der weiteren Strukturteile des Strukturelements in einfacher Weise.
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Die Einzelteile des Strukturelements können in diesem Zusammenhang aus einem Metallwerkstoff, einem Kunststoff oder in Mischbauweise gebildet sein. Hierbei sind die entsprechenden Fügetechnologien zum Verbinden der jeweiligen Einzelteile des Strukturelements entsprechend angepasst.
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Die vorstehend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren gemäß Anspruch 10.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf eine Personenkraftwagenkarosserie im Bereich einer vorderen Stirnwand, durch welche eine Fahrgastzelle von einer Vorbaustruktur des Personenkraftwagens abgetrennt ist, wobei oberseitig der Stirnwand ein Strukturelement in einer ersten Bauvariante eines Baukastensystems gebildet ist mit einem bauvariantenübergreifenden Flanschteil, welcher einen Scheibenflansch für eine untere, in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Randseite einer Frontscheibe des Kraftwagens bildet, umfasst, und welcher mit einem bauvariantenspezifischen weiteren Flanschteil verbunden ist, über welchen das Strukturelement mit der vorderen Stirnwand und/oder einem Stirnwandquerträger verbunden ist;
- 2 eine vergrößerte und geschnittene Perspektivansicht auf das Strukturelement gemäß der in 1 erläuterten Bauvariante;
- 3 eine weitere Perspektivansicht auf die Personenkraftwagenkarosserie analog zu 1, wobei eine mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem hergestellte zweite Bauvariante des Strukturelements gezeigt ist, bei welchem zusätzlich zu dem bauvariantenübergreifenden Flanschteil und dem bauvariantenspezifischen Flanschteil außerdem ein bauvariantenspezifischen Verbindungsteil vorgesehen ist, über welchen das Strukturelement mit jeweiligen Federbeindomen der Personenkraftwagenkarosserie verbunden ist; und
- 4 eine weitere Perspektivansicht auf die Personenkraftwagenkarosserie gemäß den 1 und 3, wobei ein durch das erfindungsgemäße Baukastensystem gebildetes Strukturelement gemäß einer dritten Bauvariante erkennbar ist, bei welcher zusätzlich zu dem bauvariantenübergreifenden Flanschteil, dem bauvariantenspezifischen Flanschteil und dem Verbindungsteil außerdem ein Federbeindomstrebenteil vorgesehen ist, über welchen die jeweiligen Federbeindomen der Personenkraftwagenkarosserie miteinander verbunden sind.
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In 1 ist in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht eine Personenkraftwagenkarosserie im Bereich einer vorderen Stirnwand 1 erkennbar, welche eine Fahrgastzelle 2 nach vorne hin zu einer Vorbaustruktur 3 begrenzt. Von der Vorbaustruktur 3 sind jeweilige Motorträger beziehungsweise Längsträger 4 erkennbar, an welche sich nach oben hin jeweilige Radhausrohbauteile 5 anschließen, welche sich nach hinten hin bis zur Stirnwand 1 erstrecken. Oberseitig der Radhausrohbauteile 5 sind jeweilige Federbeindome 6 angeordnet, welche zur Aufnahme jeweiliger Federbeine für die nicht-dargestellten, in den entsprechenden Radhäusern 7 aufgenommenen Vorderräder dienen.
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Ein Strukturelement 10 der Personenkraftwagenkarosserie, welches auf im Weiteren noch detailliertere Weise mittels eines Baukastensystems zusammengesetzt werden kann, ist vorliegend in 1 oberseitig der Stirnwand 1 erkennbar und in 2 in einer ausschnittsweisen und vergrößerten perspektivischen Detailansicht in einer ersten Bauvariante gezeigt.
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Hierbei weist das Strukturelement 10 gemäß dieser ersten Bauvariante einen über alle Bauvarianten, welche im nachfolgenden noch näher erläutert werden, bauvariantenübergreifenden Flanschteil 11 auf, welcher einen Scheibenflansch 12 bildet, mittels welchem ein nicht-erkennbarer unterer, sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckender Randbereich einer Frontscheibe gehalten und abgestützt werden kann. Der untere Randbereich der Frontscheibe, welche gelegentlich auch als Windschutzscheibe bezeichnet wird, ist hierbei beispielsweise unter Vermittlung einer Kleberraupe außenbeziehungsweise oberseitig einer Stützfläche 13 des Scheibenflansches 12 befestigt und abgestützt.
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Außerdem umfasst das hier gemäß der ersten Bauvariante gezeigte Strukturelement 10 ein weiteres Strukturteil 14 in Form eines weiteren Flanschteils, mittels welchem das Strukturelement 10 beispielsweise an der Stirnwand 1 oder einem oberseitig der Stirnwand 1 verlaufenden Stirnwandquerträger befestigt ist, beispielsweise mittels einer geeigneten Fügeverbindung. Die Verbindung erfolgt dabei mittels eines Flansches 15 des Flanschteils 14. Dieser Flanschteil 14 ist vorliegend bauvariantenspezifisch für die gezeigte Bauvariante ausgebildet und einstückig mit dem bauvariantenübergreifenden Flanschteil 11 verbunden. Es wäre jedoch auch eine separate Ausbildung dieser beiden Flanschteile, des bauvariantenübergreifenden Flanschteils 11 und des bauvariantenspezifischen 14, denkbar.
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In 3 ist in einer Perspektivansicht analog zu 1 eine zweite Bauvariante des Strukturelements 10 erkennbar, bei welcher zunächst der über alle Bauvarianten eingesetzte bauvariantenübergreifende Flanschteil 10 wiederum vorgesehen ist, welcher den Scheibenflansch 12 umfasst, mittels welchem die untere Randseite der Frontscheibe abgestützt und gehalten ist. Zudem umfasst im vorliegenden Fall die zweite Bauvariante auch den bereits im Zusammenhang mit der ersten Bauvariante gemäß den 1 und 2 beschriebenen bauvariantenspezifischen Flanschteil 14 zur Befestigung des Strukturelements 10 an der vorderen Stirnwand 1 und/oder einem zugehörigen Stirnwandquerträger oberseitig der Stirnwand 1.
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Zusätzlich umfasst das Strukturelement 10 gemäß der zweiten, in 3 gezeigten Bauvariante einen variantenspezifischen Verbindungsteil 16, über welchen das Strukturelement 10 mit den jeweiligen Federbeindomen 6 verbunden ist. Hierzu weist der Verbindungsteil 16 jeweilige Abschnitte 17 auf, welche im Bereich der Außenseiten des Strukturelements 10 an jeweiligen Außenumfangsseiten 18 der entsprechenden Federbeindome befestigt sind. In einem mittleren Bereich 19 erstreckt sich der Verbindungsteil 16 ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne, sodass insgesamt ein flächiges Verbindungsteil 16 entsteht, welches beispielsweise einen Wasserkasten, welcher unterhalb einer Fronthaube angeordnet ist, nach unten hin begrenzt.
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In 4 ist in einer weiteren Perspektivansicht analog zu den 1 und 3 eine weitere Bauvariante des Strukturelements 10 gezeigt, bei welchen zusätzlich zu dem bauvariantenübergreifenden Flanschteil 11, dem bauvariantenspezifischen Flanschteil 14 und dem bauvariantenspezifischen Flanschteil 16 außerdem ein bauvariantenspezifisches Strukturteil in Form eines Federbeindomstrebenteil 20 vorgesehen ist, über welchen die Federbeindome 6 untereinander verbunden sind. Das Federbeindomstrebenteil 20 umfasst hierzu auf oberen Stirnseiten 21 der Federbeindome aufgesetzte Stützteile 22, welche über einen Strebenteil 23 miteinander verbunden sind.
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Der Verbindungsteil 16 ist dabei im mittleren Bereich 19 mit dem Federbeindomstrebenteil 20 verbunden.
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Insgesamt ist demzufolge ein Baukastensystem zur Schaffung des Strukturelements 10 erkennbar, welches gemäß der ersten Bauvariante, welche in den 1 und 2 gezeigt ist, den bauvariantenübergreifenden Flanschteil 11 und den bauvariantenspezifischen 14 umfasst, welche gemäß der in 3 gezeigten zweiten Bauvariante den bauvariantenübergreifenden 11, den bauvariantenspezifischen 16 sowie den bauvariantenspezifischen Verbindungsteil 16, und in der dritten Bauvariante gemäß 4 den bauvariantenübergreifenden Flanschteil 11, den bauvariantenspezifischen Flanschteil 14, den bauvariantenspezifischen Verbindungsteil 16 sowie den bauvariantenspezifischen Federbeindomstrebenteil 20 umfasst. Demzufolge ist mittels des hier beschriebenen Baukastensystems das Strukturelement 10 ausgehend von Bauvariante 1 modular um jeweilige Strukturteile, nämlich den bauvariantenspezifischen Flanschteil 14, den Verbindungsteil 16 und den Federbeindomstrebenteil 20 erweitert. Die jeweilige Strukturteile 11 beziehungsweise 14 sowie 16 und 20 sind beispielsweise jeweils als separate Bauteile aus einer Metalllegierung oder einem Kunststoff hergestellt, welche entsprechend miteinander durch Fügen oder eine andere Verbindungstechnologie verbunden sind.
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Wie insbesondere aus 4 erkennbar ist, kann das Strukturelement 10 außerdem jeweilige Aufnahmen 24 für Elemente einer Scheibenwischanlage der Frontscheibe aufweisen. So können beispielsweise entsprechende Wischerarme oder Scheibenwischmotoren oder dergleichen unmittelbar an dem Strukturelement 10 befestigt oder in dieses integriert werden.
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Außerdem kann das Strukturelement 10 außenseitig im Bereich jeweiliger Längsseiten 25 jeweilige Verbindungsteile zum Verbinden des Strukturelements 10 gemäß der entsprechenden Bauvariante mit jeweiligen vorderen Seitenteilen der Personenkraftwagenkarosserie aufweisen.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend mittels des Baukastensystems ein einfaches Verfahren geschaffen werden kann, um je nach Fahrzeugvariante beziehungsweise Fahrzeugderivat einer Fahrzeugbaureihe das Strukturelement 10 modular aufzubauen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stirnwand
- 2
- Fahrgastzelle
- 3
- Vorbaustruktur
- 4
- Längsträger
- 5
- Radhausrohbauteile
- 6
- Federbeindome
- 7
- Radhäuser
- 10
- Strukturelement
- 11
- Flanschteil
- 12
- Scheibenflansch
- 13
- Stützfläche
- 14
- Strukturteil
- 15
- Flansch
- 16
- Verbindungsteil
- 17
- Abschnitte
- 18
- Außenumfangsseite
- 19
- Bereich
- 20
- Federbeindomstrebenteil
- 21
- obere Stirnseite
- 22
- Stützteil
- 23
- Strebenteil
- 24
- Aufnahmen
- 25
- Längsseite
