DE19732341A1 - Stirnwand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stirnwand zur Begrenzung ei­ nes vorderen Bereichs einer Fahrgastzelle eines Kraft­ fahrzeuges mit Versteifungselementen und mit Halterungen für Anbauteile.

Solche Stirnwände werden bei heutigen Kraftfahrzeugen aus Stahlblech im Stanzverfahren hergestellt und mit angren­ zenden Bereichen der Karosserie verschweißt. Die Stirn­ wand haltert Anbauteile wie beispielsweise Luftfilter oder Behälter für eine Scheibenwaschanlage. Die Halterun­ gen für die Anbauteile sind in der Regel als in der Stirnwand eingearbeitete Bohrungen oder als an der Stirn­ wand angeschweißte Laschen ausgebildet. Die Stirnwand er­ fordert zur Aufnahme und Weiterleitung von bei einem Crash des Kraftfahrzeuges auftretenden Kräften eine hohe Steifigkeit. Hierfür weist die Stirnwand mehrere vertikal und horizontal angeordnete Versteifungselemente auf.

Nachteilig bei der bekannten Stirnwand ist, daß die Ver­ steifungselemente und Halterungen für die Anbauteile sehr aufwendig in einem zusätzlichen Arbeitsgang an der Stirn­ wand anzuordnen sind. Weiterhin hat die Stirnwand ein sehr hohes Gewicht.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Stirnwand der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie ein möglichst geringes Gewicht aufweist und daß sich daran die Anbauteile besonders einfach montieren lassen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Versteifungselemente und der Halterungen von Wänden der Anbauteile gebildet sind.

Durch diese Gestaltung sind die Wände der Anbauteile als Verstärkungsrippen ausgebildet. Deshalb werden zur Erzeu­ gung der erforderlichen Steifigkeit der erfindungsgemäßen Stirnwand besonders wenige, separat zu befestigende Ver­ steifungselemente benötigt. Im günstigsten Fall kann durch die Anordnung der an der Stirnwand zu befestigenden Anbauteile vollständig auf zusätzlich zu befestigende Versteifungselemente verzichtet werden. Hierdurch weist die erfindungsgemäße Stirnwand ein besonders geringes Ge­ wicht auf. Die Anbauteile lassen sich besonders einfach an der erfindungsgemäßen Stirnwand befestigen, da dank der Erfindung ihre Wände bereits an der Stirnwand ange­ ordnet sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung der Stirnwand besteht darin, daß sie zusammen mit den Anbauteilen besonders kostengünstig außerhalb des Kraftfahrzeuges vormontiert werden kann.

Zur weiteren Verringerung des Gewicht s der erfindungsge­ mäßen Stirnwand trägt es bei, wenn die Stirnwand zumin­ dest im Bereich der Anbauteile aus Kunststoff gefertigt ist. Da die Anbauteile eine im Vergleich zu den Verstei­ fungselementen der bekannten Stirnwand besonders große Tiefe aufweisen, hat die erfindungsgemäße Stirnwand trotz der Fertigung aus Kunststoff eine sehr hohe Steifigkeit. Ein weiterer Vorteil der Fertigung der Stirnwand aus Kunststoff besteht darin, daß sie im Motorraum des Kraftfahrzeuges entstehende Geräusche sehr gut absor­ biert. Hierdurch lassen sich zusätzlich an der Stirnwand zu befestigende Dämmatten vermeiden.

Die erfindungsgemäße Stirnwand läßt sich zusammen mit den Wänden der Anbauteile besonders kostengünstig ferti­ gen, wenn die Wände der Anbauteile einteilig mit der Stirnwand gefertigt sind. Ein weiterer Vorteil dieser Ge­ staltung besteht darin, daß bei einem Crash des Kraft­ fahrzeuges auftretende Kräfte besonders zuverlässig von den Wänden der Anbauteile aufgenommen werden.

Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der erfindungsgemä­ ßen Stirnwand trägt es bei, wenn die Wände der Anbauteile mittels Flanschen an der Stirnwand befestigt sind. Durch diese Gestaltung sind die Verbindungsstellen der Anbau­ teile durch die Flansche besonders stark dimensioniert. Weiterhin lassen sich hierdurch geschlossene Gehäuse der Anbauteile an der Stirnwand anordnen, was zu einer weite­ ren Erhöhung der Steifigkeit der Stirnwand führt.

Zur weiteren Verringerung für die Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Stirnwand trägt es bei, wenn die Flan­ sche der Anbauteile mit der Stirnwand verklebt sind. Bei einem als Behälter für eine Scheibenwaschanlage ausgebil­ deten Anbauteil kann der Flansch durch die Verklebung gleichzeitig abgedichtet werden, so daß die Stirnwand eine der Seitenwände des Behälters bildet.

Bei einem Crash des Kraftfahrzeuges auf die Stirnwand einwirkende Kräfte werden besonders zuverlässig in an­ grenzende Bereiche der Karosserie weitergeleitet, wenn die Stirnwand in ihren Randbereichen einen zur Befesti­ gung an angrenzenden Bereichen der Karosserie vorgesehe­ nen Flansch aufweist. Ein weiterer Vorteil dieser Gestal­ tung besteht darin, daß sich die Stirnwand bei der Mon­ tage im Kraftfahrzeug einfach ausrichten läßt.

Die Befestigung der erfindungsgemäßen Stirnwand an den angrenzenden Bereichen der Karosserie gestaltet sich be­ sonders kostengünstig, wenn der Flansch der Stirnwand zur Verklebung mit den angrenzenden Bereichen der Karosserie vorgesehen ist. Hierdurch läßt sich die Verbindung der Stirnwand mit der Karosserie sehr einfach luftdicht ge­ stalten, so daß eine zusätzliche Abdichtung an dieser Stelle vermieden wird.

Die erfindungsgemäße Stirnwand wird bei der Verklebung mit den angrenzenden Bereichen der Karosserie zuverlässig in einer vorgesehenen Position gehalten, wenn sie zur formschlüssigen Befestigung an angrenzende Bereiche der Karosserie vorgesehene Rasthaken aufweist. Die Rastele­ mente dienen damit als Montagehilfe und haltern die Stirnwand beispielsweise während der Klebstoff trocknet.

Die erfindungsgemäße Stirnwand läßt sich besonders ein­ fach im Kraftfahrzeug befestigen, wenn die Stirnwand in ihren Randbereichen zur Verschraubung mit den angrenzen­ den Bereichen der Karosserie ausgebildet ist. Ein weite­ rer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß sich die erfindungsgemäße Stirnwand beispielsweise zum Recy­ clen einfach demontieren läßt.

Die erfindungsgemäße Stirnwand läßt sich in einer axial entformbaren Form fertigen, wenn die einteilig mit der Stirnwand gefertigten Wände zueinander in dieselbe Rich­ tung weisend angeordnet sind. Dies führt zu einer weite­ ren Verringerung der Fertigungskosten der Stirnwand.

Die Steifigkeit der erfindungsgemäßen Stirnwand läßt sich insbesondere außerhalb des Bereichs der Anbauteile zusätzlich erhöhen, wenn sie Verstärkungselemente aus ei­ nem hochfesten Material aufweist.

Die Verstärkungselemente können beispielsweise aus Kohle­ fasern oder Glasfasern gefertigt sein. Die erfindungsge­ mäße Stirnwand kann jedoch bei einem Crash des Kraftfahr­ zeuges auftretende Kräfte in Verformungsenergie umwan­ deln, wenn die Verstärkungselemente als Einlagen von Me­ tallstreben ausgebildet sind.

Die erfindungsgemäße Stirnwand hat eine besonders hohe Reißfestigkeit, wenn sie verklebte und/oder verpreßte Glasfasermatten aufweist. Die hohe Reißfestigkeit der Stirnwand führt bei einem Crash zu einem besonders gerin­ gen Verletzungsrisiko der Insassen des Kraftfahrzeuges.

Zur weiteren Verringerung der Kosten für die Fertigung der erfindungsgemäßen Stirnwand trägt es bei, wenn sie im Spritzgießverfahren gefertigt ist.

Die Stirnwand läßt sich bei besonders geringen Kosten mit einer hohen Steifigkeit fertigen, wenn sie langfase­ rige Einlagen aufweist. Solche langfaserigen Einlagen können beispielsweise im Spritzgießverfahren in die Stirnwand eingearbeitet werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Stirnwand in einem horizontalen Schnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Stirnwand in einem vertikalen Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße, zur Trennung ei­ ner Fahrgastzelle 1 von einem Motorraum 2 vorgesehene Stirnwand 3 eines Kraftfahrzeuges. Die Stirnwand 3 ist aus Kunststoff gefertigt und mit ihren Randbereichen an angrenzenden Blechen einer Karosserie 4 des Kraftfahrzeu­ ges befestigt. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Stirn­ wand 3 einteilig mit Wänden 5-8 von mehreren Anbautei­ len 9-12 gefertigt ist.

Die in seitlichen Bereichen der Stirnwand 3 angeordneten, in die Fahrgastzelle 1 hineinragenden Anbauteile 9, 10 sind jeweils als Gehäuse zum Einsatz von Lautsprechern vorgesehen. Einige der im Motorraum 2 angeordneten Wände 7, 8 sind als Teil eines Gebläseraums 13 mit einem darin angeordneten Luftfilter 14 vorgesehen. Der Luftfilter 14 wird hier mittels einer Klipsverbindung 15 gehalten. Wei­ tere in den Motorraum 2 hineinragende Wände 8 sind zur seitlichen Begrenzung eines Behälters 16 einer Scheiben­ waschanlage gestaltet. Die den Gebläseraum 13 und den Be­ hälter 16 bildenden Anbauteile 11, 12 weisen eine gemein­ same Abdeckung 17 auf. Die Abdeckung 17 ist mit den Wän­ den 8 des Behälters 16 der Scheibenwaschanlage abgedich­ tet. Im Bereich des Gebläseraums 13 hat die Abdeckung 17 ein Filmscharnier 18 und einen eine Ausnehmung 19 einer der Wände 7 hintergreifenden Rasthaken 20. Hierdurch läßt sich der dem Behälter 16 abgewandte Bereich der Ab­ deckung 17 in den Motorraum 2 hinein aufklappen, wenn man beispielsweise den Luftfilter 14 auswechseln möchte. Wei­ terhin weist die Stirnwand 3 für einen nicht dargestell­ ten Scheibenwischer vorgesehene Halterungen 21, 22 auf. In die Fahrgastzelle 1 hinein ragen zudem einteilig mit der Stirnwand 3 gefertigte Gewindestutzen 23, 24 für wei­ tere, nicht dargestellte Anbauteile, wie beispielsweise für eine Heizung oder einen Airbag.

Die einteilig mit der Stirnwand 3 gefertigten Wände 5-8 und Gewindestutzen 23, 24 sind zueinander in dieselbe Richtung weisend angeordnet. Hierdurch läßt sich die Stirnwand 3 mit den Anbauteilen 9-12 kostengünstig in einer axial entformbaren Spritzgieß- oder Pressform her­ stellen. Anschließend benötigt die Stirnwand 3 nur ge­ ringe Nacharbeiten an den Gewindestutzen 23, 24 und den Halterungen 21, 22.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfin­ dung mit einer an einem angrenzenden Bereich der Karosse­ rie 4 befestigten Stirnwand 25 in einem vertikalen Schnitt. Die Stirnwand 25 ist aus Kunststoff gefertigt und weist zur Erhöhung ihrer Steifigkeit vertikal und ho­ rizontal angeordnete, als Einlagen aus Metallstreben aus­ gebildete Verstärkungselemente 26, 27 auf. Zur Vereinfa­ chung der Zeichnung ist für eine Vielzahl von Anbauteilen ein einziges, als Behälter für die Scheibenwaschanlage ausgebildetes Anbauteil 28 dargestellt. Die seitlichen Wände 29, 30 des als Behälter ausgebildeten Anbauteils 28 weisen Flansche 31, 32 zur Verklebung mit der Stirnwand 25 auf. Hierdurch stellt das als Behälter ausgebildete Anbauteil 28 ein kastenförmiges Versteifungselement dar, was zu einer besonders hohen Steifigkeit der Stirnwand 25 führt. An ihrem äußeren Umfang weist die Stirnwand 25 ei­ nen zur Befestigung an dem angrenzenden Bereich der Ka­ rosserie 4 ausgebildeten Flansch 33 auf. Der Flansch 33 ist mit der Karosserie verklebt und verhindert ein Ein­ dringen von Luft aus dem Motorraum 2 in die Fahrgastzelle 1. Weiterhin hat die Stirnwand 25 im Bereich ihres Flan­ sche 33 mehrere, den angrenzenden Bereich der Karosserie 4 hintergreifende Rasthaken 34. Diese Rasthaken 34 dienen als Montagehilfe bei der Verklebung der Stirnwand 25 mit der Karosserie 4.

Claims (15)

1. Stirnwand zur Begrenzung eines vorderen Bereichs einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges mit Versteifungsele­ menten und mit Halterungen für Anbauteile, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Versteifungs­ elemente und der Halterungen von Wänden (5-8, 29, 30) der Anbauteile (9-12, 28) gebildet sind.

2. Stirnwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest im Bereich der Anbauteile (9-12, 28) aus Kunststoff gefertigt ist.

3. Stirnwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wände (5-8) der Anbauteile (9-12) ein­ teilig mit der Stirnwand (3) gefertigt sind.

4. Stirnwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wände (29, 30) der Anbauteile (28) mittels Flanschen (31, 32) an der Stirnwand (25) befestigt sind.

5. Stirnwand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (31, 32) der Anbauteile (28) mit der Stirnwand (25) verklebt sind.

6. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihren Rand­ bereichen einen zur Befestigung an angrenzenden Bereichen der Karosserie (4) vorgesehenen Flansch (33) aufweist.

7. Stirnwand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (33) der Stirnwand (25) zur Verklebung mit den angrenzenden Bereichen der Karosserie (4) vorge­ sehen ist.

8. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur formschlüs­ sigen Befestigung an angrenzende Bereiche der Karosserie (4) vorgesehene Rasthaken (34) aufweist.

9. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihren Rand­ bereichen zur Verschraubung mit den angrenzenden Berei­ chen der Karosserie (4) ausgebildet ist.

10. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einteilig mit der Stirnwand (3) gefertigten Wände (5-8) zueinander in dieselbe Richtung weisend angeordnet sind.

11. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Verstärkungs­ elemente (26, 27) aus einem hochfesten Material aufweist.

12. Stirnwand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (26, 27) als Einlagen von Metallstreben ausgebildet sind.

13. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie verklebte und/oder verpreßte Glasfasermatten aufweist.

14. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Spritzgieß­ verfahren gefertigt ist.

15. Stirnwand nach zumindest einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie langfaserige Einlagen aufweist.