DE10240474A1

DE10240474A1 - Aufbaustruktur für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE10240474A1
Application number: DE2002140474
Authority: DE
Inventors: Josip Dipl.-Ing. Vlahovic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Diese Aufbaustruktur für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ist mit Schwellern, vorderen Längsträgern und Scharniersäulen sowie einem vorderen Stirnwandquerträger versehen. DOLLAR A Um diese Aufbaustruktur zu verbessern, weist der Stirnwandquerträger (4) beiderseits eines geradlinigen Mittelbereiches (12) zwei symmetrisch angeordnete, entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung angewinkelte Schenkel (13) auf, und er ist über diese und die Scharniersäulen (5 und 6), letzteren gegenüber vorneliegend, an die Schweller (7 und 8) angeschlossen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufbaustruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen.

Eine Aufbaustruktur der eingangs beschriebenen Gattung ist aus der DE-OS 198 60 030 bekannt. Diese Aufbaustruktur zeichnet sich dadurch aus, dass bei einer aus Schwellern, vorderen Längsträgern und einem Stirnwandquerträger bestehenden Aufbaustruktur für einen Kraftwagen jeweils im Bereich der A-Säule ein etwa parallel zur Fahrzeuglängsmittelebene ausgerichteter, dreieckförmiger Säulenknoten mit zwei divergierenden, vom Schweller ausgehenden Säulen vorgesehen ist, bei dem die oberen Enden der beiden Säulen über einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Ast verbunden sind. Die aus dieser Druckschrift bekannte Anordnung eines Säulenknotens anstelle einer gewöhnlichen A-Säule ermöglicht zwar eventuell die angestrebte Verringerung der Herstellungskosten für die Aufbaustruktur. Einen Beitrag zu einer Verbesserung der Einleitung von aus einem möglichen Frontalaufprall resultierenden Kräften in die Aufbaustruktur dürfte jedoch mit dieser Ausführung schwerlich erreichbar sein.

Aus der DE-PS 43 42 759 ist weiterhin eine aus einer Fahrgastzelle und einer Vorbaustruktur bestehende Aufbaustruktur bekannt, an welcher Fahrgastzelle eine vordere Längsträger und diese untereinander verbindende Vorbauquerträger umfassende Vorbaustruktur vorgesehen ist, die auf Grund ihrer konstruktiven Ausgestaltung eine Anbindung der Vorbaustruktur an die Aufbaustruktur ermöglicht.

Schließlich ist aus der DE-OS 197 52 073 eine Aufbaustruktur für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, bekannt, bei der ein eine Armaturentafel bzw. eine Lenksäule oder dergl. tragender Strukturquerträger mit den beiden Scharniersäulen verbunden ist, wobei im Bereich der beiden Enden des Strukturquerträgers jeweils eine Halterung vorgesehen ist, welche sowohl zum Verbinden des Strukturquerträgers mit einer zugeordneten Karosserieseitenwand bzw. einer zugeordneten Wandung einer A- Säule als auch zum Verbinden des Strukturquerträgers mit einer sonstigen Aufbauquerwandung ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufbaustruktur der eingangs bezeichneten Bauart für Kraftwagen derart zu gestalten, dass bei einem vertretbaren technischen und wirtschaftlichen Aufwand eine optimierte Einleitung von aus einem möglichen Frontalaufprall resultierenden Kräften in die Struktur der Fahrgastzelle erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der beiderseits eines geradlinigen Mittelbereiches zwei symmetrisch angeordnete, entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung angewinkelte Schenkel aufweisende und über diese den Scharniersäulen gegenüber vorneliegend an die Schweller angeschlossene Stirnwandquerträger ermöglicht zunächst eine Einleitung zumindest eines gewissen Teiles eines aus einem möglichen Frontalaufprall resultierenden Kraftimpulses in die Schweller der Fahrgastzelle. Ferner bewirkt die Tatsache, dass die vorderen Längsträger im Bereich ihres Anschlusses an den geradlinig und quer zur Aufbaustruktur verlaufenden Bereich des vorderen Stirnwandquerträgers zur Längsmitte der Aufbaustruktur hin abgewinkelt sind eine Einleitung eines weiteren und zumindest nicht unerheblichen Teiles der aus einem möglichen Frontalaufprall resultierenden Kraftimpulse in den Mitteltunnel der Aufbaustruktur, so dass insgesamt eine vorteilhaft längsgerichtete Einleitung von Kräften in die Aufbaustruktur der Fahrgastzelle des Kraftwagens gesichert ist.

Von Vorteil ist es auch, dass die vorderen Längsträger jeweils aus einem im Wege des Innenhochdruck-Umformverfahrens in eine vorzugsweise sechseckige Querschnittsform verformten Profilmaterialabschnitt gebildet und vermittels in bevorzugter Weise durch Gussteile gebildeter, knotenartiger Konsolen an den vorderen Stirnwandquerträger angeschlossen sind, wodurch eine zusätzliche Aussteifung der Verbindung der vorderen Längsträger mit dem mittleren Abschnitt des Stirnwandquerträgers resultiert.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.

Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf den vorderen Endbereich einer Aufbaustruktur für einen Personenkraftwagen;
2 eine ausschnittweise Seitenansicht der Aufbaustruktur gemäß 1;
3 einen Teilschnitt durch die Aufbaustruktur entlang der Linie III-III in 2;
4 einen Schnitt durch einen der vorderen Längsträger der Aufbaustruktur entlang der Linie IV-IV in 1.
In dem in der 1 dargestellten vorderen Endbereich weist eine Aufbaustruktur 1 zwei vordere Längsträger 2 und 3, einen Stirnwandquerträger 4, aufragende Scharniersäulen 5 und 6 sowie Schweller 7 und 8 auf. Auf die Scharniersäulen 5 und 6 ist ein Windschutzscheibenrahmen 9 aufgesetzt, welcher neben an den Scharniersäulen 5 bzw. 6 anliegenden, den Türausschnitt des Aufbaues definierenden Ausgleichsblechen 10 auch einen Windlauf 11 umfasst. Der Stirnwandträger 4 weist einen quer zur Längsmitte der Aufbaustruktur ausgerichteten mittleren Bereich 12 und beidseitig an diesen anschließend jeweils einen entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung abgewinkelten Schenkel 13 auf. Über seine beiden Schenkel 13 ist der Stirnwandquerträger 4 an die Vorderseiten 14 der Scharniersäulen 5 und 6 angeschlossen. Die vorderen Längsträger 2 und 3 bestehen aus einem im Wege eines Innenhochdruck-Umformverfahrens in eine sechseckige Querschnittsform verbrachten Strangpressprofils 15, welches in der gezeigten Ausführungsform zwei innenliegende Profilquerstege 16 aufweist. Die Längsträger 2 und 3 sind an den geradlinig ausgerichteten mittleren Bereich 12 des Stirnwandquerträgers 4 angeschlossen, wobei sie jeweils in ihrem dem Stirnwandquerträger 4 zugewandten Endbereich 17 derart zur Längsmitte der Aufbaustruktur hin abgewinkelt sind, dass aus einem Frontalaufprall des Fahrzeuges resultierende Längskräfte zu einem erheblichen Teil in einen Mitteltunnel 18 des Aufbaues des Kraftwagens eingeleitet werden, während die restlichen in Längsrichtung des Aufbaues wirkenden Kräfte über die abgewinkelten Schenkel 13 des Stirnwandquerträgers 4 und die Scharniersäulen 5 und 6 der Aufbaustruktur in die Schweller 7 und 8 eingeleitet werden. Die der Abwinkelung der Schenkel 13 des Stirnwandquerträgers 4 benachbarte Anbindung der Längsträger 2 und 3 ist in der in der oberen Hälfte der 1 dargestellten Weise durch auf die abgewinkelten Endbereiche 17 der Längsträger 2 und 3 aufgesetzte knotenartige Konsolen 19 verstärkt, wobei die Konsolen 19 als Gussteile ausgebildet sind und einerseits die Längsträger 2 und 3 jeweils außenseitig übergreifen und andererseits im Bereich der Abwinkelung seiner Schenkel 13 vermittels eines Fußteiles 20 an der vorderen Wandung des Stirnwandquerträgers 4 anliegen. Die Scharniersäulen 5 und 6 bestehen ihrerseits ebenfalls jeweils aus einem Längenabschnitt eines Strangpressprofils, wobei das Strangpressprofil in der gezeigten Ausführungsform jeweils zwei Querstege 21 aufweist. Die die Scharniersäulen 5 und 6 bildenden Strangpressprofilabschnitte sind, wie dies in der 3 gezeigt ist, durch Ausschnitte 22 in den Schwellern 7 und 8 hindurch gesteckt und vermittels Schweißung, insbesondere Raupenschweißung 23 an den Schwellern 7 bzw. 8 befestigt. In deren unterem Bereich sind an den Scharniersäulen 5 und 6 zudem weitere Ausgleichsbleche 24 vorgesehen, welche die Kontur des Türausschnittes des Aufbaues des Kraftwagens begrenzen.

Claims

Aufbaustruktur für Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, mit Schwellern, vorderen Längsträgern und Scharniersäulen sowie einen vorderen Stirnwandquerträger, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnwandquerträger (4) beiderseits eines geradlinigen Mittelbereiches (12) zwei symmetrisch angeordnete, entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung angewinkelte Schenkel (13) aufweist und über diese und die Scharniersäulen (5 und 6), letzteren gegenüber vorneliegend an die Schweller (7 und 8) angeschlossen ist.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Längsträger (2 und 3) im Bereich ihres Anschlusses an den vorderen Stirnwandquerträger (4) zur Längsmitte der Aufbaustruktur hin abgewinkelt und an den geradlinig verlaufenden Bereich (12) des Stirnwandquerträgers (4) angeschlossen sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Längsmitte der Aufbaustruktur hin abgewinkelten Endbereiche (17) der vorderen Längsträger (2 und 3) beiderseits und benachbart zu einem in der Aufbaustruktur vorzusehenden Mitteltunnel (18) an den vorderen Stirnwandquerträger (4) angeschlossen sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss der vorderen Längsträger (2 und 3) an den vorderen Stirnwandquerträger (4) vermittels durch Gussteile gebildeter, knotenartiger Konsolen (19) ausgesteift ist. 5) Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Längsträger (2 und 3) aus einem mittels Querstege (16) ausgesteiften Strangpressprofil (15) bestehen, wobei die Querstege (16) in horizontaler Ausrichtung angeordnet sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem mit zwei innenliegenden, zueinander parallel ausgerichteten Querstegen (16) ausgestatteten Strangpressprofil (15) bestehenden vorderen Längsträger (2 und 3) im Wege eines Innenhochdruck-Umformverfahrens über ihre gesamte Länge hin zu einer symmetrischen sechskantigen Profilquerschnittsform ausgebildet sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniersäulen (5 und 6) durch Längenabschnitte eines Hohlprofilmaterials gebildet und zumindest in die Schweller (7 und 8) eingreifend in die Aufbaustruktur integriert sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniersäulen (5 und 6) durch Längenabschnitte eines wenigstens einen innenliegenden Quersteg (21) aufweisenden Strangpressprofils gebildet und einen entsprechenden Ausschnitt (22) im jeweiligen Schweller (7 bzw. 8) durchdringend mit der Aufbaustruktur verbunden sind.
Aufbaustruktur nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die Scharniersäulen (5 und 6) bildenden Profilmaterialabschnitte an den Schwellern (7 und 8) mittels Raupenschweißung (23) befestigt sind.