DE19738830A1 - Karosserieabschnitt mit einem Cockpitquerträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Karosserieabschnitt mit einem Cock­ pitquerträger, der sich über die Fahrzeugbreite zwischen zwei Karosseriesäulen erstreckt.

Ein Karosserieabschnitt dieser Art ist aus der DE-OS 29 46 487 bekannt. Der Karosserieabschnitt weist einen sich in einem Cock­ pitbereich über die Fahrzeugbreite erstreckenden und zwischen zwei A-Säulen festgelegten Querträger auf, an dem eine Lenksäule abgestützt ist.

Ein ähnlicher Karosserieabschnitt ist aus der DE-OS 27 46 183 bekannt. Darin ist ein einstückiger, rohrförmiger und sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckender Querträger offenbart, der an gegenüberliegenden A-Säulen der Karosserie festgelegt ist.

Ferner ist aus der EP-PS 0 546 671 eine stangenförmige, einstüc­ kig ausgeführte Querverstrebung bekannt, die lösbar zwischen den A-Säulen eines Kraftfahrzeuges befestigt ist. Zum Erreichen ei­ nes weitgehenden Toleranzausgleichs ist eine Anpassung der Quer­ verstrebung an den Einbauraum über keilförmige Befestigungsele­ mente vorgesehen. Es wird dadurch eine Klemmverbindung reali­ siert, mit Hilfe derer die Querverstrebung exakt zwischen die A- Säulen eingepaßt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Karosserieabschnitt der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln die Montage und Demontage von im Bereich des Cockpitquerträgers angeordneten Funktionseinheiten bei gleichzeitig ausreichender Querstabilität insbesondere im Hinblick auf Seitenaufprallbela­ stungen erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kenn­ zeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. Durch den Aufbau aus wenigstens zwei Querträgerabschnitten wird eine günstige Mon­ tierbarkeit bzw. Demontierbarkeit von hinter dem Querträger lie­ genden Funktionseinheiten durch die lösbare Befestigung des we­ nigstens einen Querträgerabschnitts erzielt. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, entsprechende Funktionsmodule bereits auf dem lösbaren Querträgerabschnitt vorzumontieren und anschließend in das Fahrzeug als kompakte Baueinheit einzubauen. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Lösung ein Cockpitquerträger konzipiert, der im Hinblick auf seine Steifigkeit nahezu einem einstückigen Querträger entspricht, so daß er hohe Druckkräfte in Fahrzeugquerrichtung übertragen kann.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ergibt sich eine teil­ weise Demontierbarkeit zwischen den Querträgerabschnitten, so daß zumindest auf einer Seite lediglich die Verbindung zu dem benachbarten Querträgerabschnitt gelöst werden muß, ohne eine karosserieseitige Verbindung zu lösen.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 wird mit einfachen Mitteln eine Anpas­ sung des Querträgers an Toleranzen hinsichtlich des Einbauraumes zwischen den Karosseriesäulen erzielt.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird sichergestellt, daß die Querträgerabschnitte mit möglichst geringen Lagetoleranzen zueinander positionierbar sind, und der Cockpitquerträger da­ durch eine besonders hohe Biege- und Knicksteifigkeit erhält. Die Zusammenfügung der Querträgerabschnitte zu einer steifen Balkeneinheit wird dadurch weiter verbessert.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird ein fahrerseitig besonders steif eingebauter Cockpitquerträger geschaffen, bei dem ein Toleranzausgleich und günstige Montageeigenschaften aus­ schließlich auf der Beifahrerseite realisiert werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich­ nungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Front­ bereich des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Cock­ pitquerträgers zwischen den A-Säulen angeordnet ist, wobei der Cockpitquerträger fahrerseitig unlösbar mit der zugehörigen A-Säule und dem Mitteltunnel verbunden ist,

Fig. 2 eine Ansicht vom Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges aus in Fahrtrichtung auf den Frontbereich des Fahrgastrau­ mes, bei dem eine Ausführungsform eines erfindungsgemä­ ßen Cockpitquerträgers zwischen den A-Säulen angeordnet ist, wobei der Cockpitquerträger fahrerseitig unlösbar mit der Stirnwand und dem Mitteltunnel verbunden ist,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbei­ spieles einer erfindungsgemäßen Verbindungsstelle zwi­ schen zwei Querträgerabschnitten,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Verbindungs­ stelle zwischen zwei Querträgerabschnitten, und

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Cockpitquerträger in einer Sei­ tenansicht entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 2.

In Fig. 1 ist der Frontbereich eines Fahrgastraumes 1 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, der in einem Bereich zwischen den A-Säulen 2, 6 des Kraftfahrzeuges einen aus zwei Querträgerab­ schnitten 4, 5 bestehenden Cockpitquerträger 3 aufweist. Der Cockpitquerträger 3 ist aus einem fahrerseitigen Querträgerab­ schnitt 4 und einem beifahrerseitigen Querträgerabschnitt 5 zu einer steifen Balkeneinheit aufgebaut, die sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt. In dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Cockpitquerträgers ist der fahrerseitige Querträgerabschnitt 4 an der fahrerseiti­ gen A-Säule 6 und an einem Mitteltunnel 7 starr und vorzugsweise unlösbar befestigt. An dem derart festgelegten fahrerseitigen Querträgerabschnitt 4 ist der beifahrerseitige Querträgerab­ schnitt 5 an einer Verbindungsstelle 8 lösbar befestigt. Von dieser Verbindungsstelle ragt der beifahrerseitige Querträgerab­ schnitt 5 frei ab, wobei in einem abgewandelten Ausführungsbei­ spiel auch eine lösbare Anbindung an die beifahrerseitige A- Säule 2 vorsehbar ist.

Bei einem weiteren, in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ei­ nes erfindungsgemäßen Cockpitquerträgers ist der fahrerseitige Querträgerabschnitt 4 starr und unlösbar an einem Träger 9 befe­ stigt, der wiederum starr mit einer vorderen Stirnwand 10 des Fahrgastraumes 1 verbunden ist. Entsprechend vorgebbaren Stabi­ litätsanforderungen ist eine Stütze 11 vorsehbar, über die der fahrerseitige Querträgerabschnitt 4 mit dem Mitteltunnel 7 ver­ bindbar ist. Der beifahrerseitige Querträgerabschnitt 5 ist zwi­ schen dem fahrerseitigen Querträgerabschnitt 4 und der beifah­ rerseitigen A-Säule 2 an der Verbindungsstelle 8 und einem bei­ fahrerseitigen Träger 12 lösbar gelagert. Der Träger 12 ist starr mit der frontseitigen Stirnwand 10 des Fahrgastraumes ver­ bunden.

Die Verbindungsstellen 8 zwischen dem jeweiligen fahrerseitigen Querträgerabschnitt 4 und dem zugehörigen beifahrerseitigen Querträgerabschnitt 5 gemäß den in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Ausführungsbeispielen sind so gestaltet, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Eine Verbindungsstelle 8 umfaßt dabei eine fest mit dem fahrerseitigen Querträgerabschnitt 4 verbundene Aufnahmeschale 14 und ein mit dem beifahrerseitigen Querträger­ abschnitt 5 verbundenes Formstück 15, die gemeinsam als Aus­ gleichsmittel zur Längeneinstellung des Cockpitquerträgers 3 dienen. Die Aufnahmeschale 14 ist dabei an die Außenkontur des Formstückes 15 angepaßt, so daß dieses exakt in die Aufnahme­ schale einpaßbar ist. Bei der vorzugsweisen Verwendung von stabförmigen Querträgerabschnitten ist im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel die Aufnahmeschale 14 als Halbzylinderschale aus­ geführt, so daß ein zylindrisches Formstück 15, das sich ohne weitere Bearbeitung aus der Außenkontur des beifahrerseitigen Querträgerabschnittes 5 ergibt, zuverlässig darin einpaßbar ist. Neben vollen oder hohlen Rundprofilen sind auch beliebige andere voll oder hohl ausführbare Profilformen vorsehbar. Als Werkstoff für die Querträgerabschnitte eignet sich jedes beliebige Materi­ al mit ausreichender Biege- und Druckfestigkeit.

Die Verbindungsstelle 8 gemäß Fig. 3 umfaßt ferner auf der Seite des fahrzeugfesten, fahrerseitigen Querträgerabschnitts 4 zwei Haltebleche 16, 17, die in einem rechten Winkel zueinander aus­ gerichtet sind, so daß das untere Halteblech 17 als Auflage die­ nen kann. Die Verbindungsstelle 8 gemäß dem in Fig. 4 darge­ stellten Ausführungsbeispiel weist hingegen zwei in einer senk­ rechten Ebene liegende Haltebleche 16, 17 auf. An dem beifahrer­ seitigen Querträgerabschnitt 5 sind jeweils entsprechende Halte­ bleche 18, 19 vorgesehen, die im montierten Zustand flächig an den Halteblechen 16, 17 anliegen. Eine kraftschlüssige Verbin­ dung zwischen den beiden Querträgerabschnitten 4 und 5 wird je­ weils über zwei Schraubenverbindungen 20 und 21 realisiert, wo­ bei in den Halteblechen 18, 19 auf der Seite des Querträgerab­ schnitts 5 parallel zur Längsrichtung des Cockpitquerträgers 3 ausgerichtete Langlöcher 22 und 23 vorgesehen sind. Die Langlö­ cher 22 und 23 sind gemeinsam mit den auf Seiten des fahrersei­ tigen Querträgerabschnitts 4 angebrachten Bohrungen 24 und 25 von jeweils einem Schraubenbolzen 20, 21 durchsetzt. Hierdurch ergibt sich eine in Längsrichtung des Cockpitquerträgers 3 va­ riable Positionierbarkeit der beiden Querträgerabschnitte 4 und 5 zueinander. Es wird folglich eine Längeneinstellbarkeit des Cockpitquerträgers 3 erreicht, die durch die Geometrie insbeson­ dere der Langlöcher 22 und 23 begrenzt ist.

Durch die dargestellten Ausgleichsmittel ergibt sich bei einem Einbau des Cockpitquerträgers in den Karosserieabschnitt zwi­ schen den beiden A-Säulen 2 und 6 in Abhängigkeit von den Form­ toleranzen der Karosserie ein in Grenzen einstellbarer Zwischen­ raum zwischen einer Stirnfläche 4a des Querträgerabschnittes 4 und einer Stirnfläche 5a des Querträgerabschnittes 5. Darüber­ hinaus ergeben sich Zwischenräume zwischen äußeren Stirnflächen 3a und 3b des Cockpitquerträgers 3 und den beiden A-Säulen 2 und 6. Die genannten Zwischenräume sind durch geringe Fertigungsto­ leranzen beliebig minimierbar, können jedoch ferner mit Hilfe von Zwischenstücken (nicht dargestellt) ausgefüllt werden.

Eine exakte Positionierung des fahrzeugfest zu montierenden fah­ rerseitigen Querträgerabschnittes 4 in der Karosserie kann bei­ spielsweise unter Verwendung von Paßbolzen durchgeführt werden, wobei nach erfolgter Längenanpassung und Justierung des Cockpit­ querträgers 3 zwischen den A-Säulen 2, 6 ein gemeinsames Durch­ bohren der Haltebleche 17 und 19 sowie ein formschlüssiges Fi­ xieren mittels eines Paßbolzens 26, wie in Fig. 4 gezeigt, vor­ nehmbar ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Cockpitquerträgers weist die Verbindungsstelle 8 zwischen einem fahrerseitigen Querträgerabschnitt 4 und einem beifahrerseitigen Querträgerabschnitt 5 Zentriermittel in Form zweier Anschlagflä­ chen 14a und 14b als Bestandteile der Aufnahmeschale 14 sowie in Form eines Formstückes 15a auf, das in genau einer Sollage exakt an den Anschlagflächen 14a und 14b anliegend positionierbar ist.

Dadurch wird eine automatische Zentrierung der Querträgerab­ schnitte 4 und 5 zueinander während der Montage erreicht. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Haltebleche 16, 17, 18, 19 in Richtung der Fahrzeughochachse ausgerichtet sind, und sich demzufolge keine näherungsweise horizontale Auflagefläche durch das Halteblech 17 ergibt.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein Cockpitquer­ träger 3 dargestellt, der sich näherungsweise über die gesamte Fahrzeugbreite zwischen den A-Säulen 2 und 6 eines Kraftfahrzeu­ ges erstreckt, und der zum einen als Träger für im Bereich des Cockpits angeordnete Funktionseinheiten wie z. B. ein beifahrer­ seitiges Airbag-Modul und andererseits zu einer Versteifung des zugehörigen Karosserieabschnittes beiträgt. Der jeweils be­ schriebene lösbare Querträgerabschnitt weist besonders günstige Eigenschaften im Hinblick auf Montierbarkeit, Anpassung an Fer­ tigungstoleranzen und Demontierbarkeit, insbesondere bei der Montage oder im Reparaturfall auf. Der jeweils beschriebene, un­ lösbar mit dem Karosserieabschnitt verbundene, fahrerseitige Querträgerabschnitt erzielt eine gute Versteifung der Karosse­ rie, wohingegen der lösbar eingebaute Querträgerabschnitt auf der Beifahrerseite zum einen eine variable Toleranzanpassung und zum anderen eine einfache Zugänglichkeit von zwischen Cockpit­ querträger und Stirnwand des Fahrgastraumes angeordneten Funkti­ onseinheiten ermöglicht. Dadurch wird insbesondere ein verein­ fachter Zugang zu dem für die Heizungs- und/oder Klimaanlage vorgesehenen Einbauraum geschaffen, so daß eine einfache Montage und Demontage der zugehörigen Funktionskomponenten gegeben ist. Auch Funktionseinheiten, die direkt auf oder an dem beifahrer­ seitigen Querträgerabschnitt festgelegt sind, wie insbesondere das beifahrerseitige Airbag-Modul, sind vereinfacht montierbar und demontierbar, da diese bei ausgebautem Querträgerabschnitt entsprechend montiert oder demontiert werden können und jeweils gemeinsam mit dem Querträgerabschnitt ein- oder ausbaubar sind. Zudem sind Ausführungsformen des Cockpitquerträgers an einer oder beiden A-Säulen, an der Stirnwand der Fahrzeugkarosserie und/oder an einem Mitteltunnel festlegbar, wodurch variable Auf­ baumöglichkeiten des erfindungsgemäßen Karosserieabschnittes ge­ geben sind.

Claims (9)

1. Karosserieabschnitt mit einem Cockpitquerträger (3), der sich über die Fahrzeugbreite zwischen zwei Karosseriesäulen er­ streckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Cockpitquerträger (3) aus wenigstens zwei Querträgerab­ schnitten (4, 5) zu einer steifen Balkeneinheit aufgebaut ist, von denen wenigstens einer lösbar karosserie- und/oder querträ­ gerseitig angeordnet ist.

2. Karosserieabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgerabschnitte (4, 5) einander mittels wenigstens ei­ ner lösbaren Verbindung (8) zugeordnet sind.

3. Karosserieabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine lösbare Verbindung (8) zwischen den Querträ­ gerabschnitten (4, 5) Ausgleichsmittel zur Längenanpassung des Cockpitquerträgers (3) an den Einbauraum in Fahrzeugquerrichtung aufweisen.

4. Karosserieabschnitt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmittel eine mit einem Querträgerabschnitt (4) fest verbundene Aufnahmeschale (14) und ein an einem anderen Querträ­ gerabschnitt (5) vorgesehenes, in die Aufnahmeschale (14) in mehreren, bezüglich der Fahrzeugquerrichtung unterschiedlichen Positionen einpaßbares und darin fixierbares Formstück (15) auf­ weisen.

5. Karosserieabschnitt nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine lösbare Verbindung (8) zwischen den Querträ­ gerabschnitten (4, 5) mit Zentriermitteln zur gegenseitigen Aus­ richtung der Querträgerabschnitte versehen ist.

6. Karosserieabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriermittel wenigstens zwei in einem Winkel kleiner als 180° zueinander ausgerichtete, an einem Querträgerabschnitt (4) angebrachte Anschlagflächen (14a, 14b) und ein zwischen diesen in Richtung der Fahrzeughochachse zentrierbares, an einem ande­ ren Querträgerabschnitt (5) angebrachtes Formstück (15a) aufwei­ sen.

7. Karosserieabschnitt nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Querträgerabschnitte als Hohlprofile ausgeführt sind.

8. Karosserieabschnitt nach wenigstens einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein beifahrerseitiger Querträgerabschnitt (5) lösbar zwischen der zugeordneten Karosseriesäule (2) und dem wenigstens einen benachbarten Querträgerabschnitt angeordnet ist.

9. Karosserieabschnitt nach wenigstens einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein fahrerseitiger Querträgerabschnitt (4) unlösbar mit einer zugeordneten Karosseriesäule (6), einer Stirnwand und/oder einem Mitteltunnel (7) verbunden ist.