DE19802806A1 - Trägerwerk zur Aufnahme von Funktionsaggregaten eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Trägerwerk zur Aufnahme von Funk­ tionsaggregaten eines Kraftfahrzeugs, das mit einer Karosserie­ tragstruktur verbindbar ist, mit wenigstens zwei in - auf einen am Kraftfahrzeug montierten Zustand bezogen - Fahrzeuglängsrich­ tung verlaufenden Längsträgerabschnitten sowie wenigstens einem die Längsträgerabschnitte miteinander verbindenden, in - auf den am Kraftfahrzeug montierten Zustand bezogen - Fahrzeugquerrich­ tung ausgerichteten Querträgerabschnitt.

Ein solches Trägerwerk ist als Integralträger für einen Vorbau­ bereich einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie allgemein bekannt. Ein solcher Integralträger weist zwei Längsträgerab­ schnitte auf, die durch einen oder mehrere Querträgerabschnitte starr zu einem Rahmen miteinander verbunden sind. Dieser rahmen­ artige Integralträger wird von unten her an zwei Vorbaulängsträ­ ger der selbsttragenden Fahrzeugkarosserie angesetzt und an die­ sem befestigt. Der Integralträger dient zur Aufnahme von Funk­ tionsaggregaten, insbesondere zur Aufnahme eines Antriebsaggre­ gates sowie zur Aufnahme der Lenkung und einer Vorderachsanord­ nung.

Es ist auch bekannt (DE 37 22 490 C2), eine Bodenstruktur für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Traggerüst aus Längs- und Querträgern zu versehen, wobei die Längs- und Querträger als Strangpreßprofile gestaltet sind. Dabei sind die Strangpreßpro­ file der Längsträger in Fahrzeuglängsrichtung und die Strang­ preßprofile der Querträger in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet. Die Querträger sind mit den Längsträgern über Befestigungsflan­ sche unlösbar verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trägerwerk der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das mit einfachen Mitteln in Leichtbau­ weise gestaltet ist und neben einer hohen Stabilität eine hohe Funktionalität aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sowohl die Längsträgerab­ schnitte als auch der wenigstens eine Querträgerabschnitt als in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Leichtmetall-Strangpreßpro­ filteile gestaltet sind. Dadurch wird eine Leichtbauweise er­ zielt, die je nach Gestaltung der Strangpreßprofilteile neben einer hohen Stabilität auch eine hohe funktionale Vielfalt er­ möglicht. Dadurch, daß auch die Längsträgerabschnitte in Fahr­ zeugquerrichtung ausgerichtete Strangpreßprofile darstellen, können die entsprechenden Profilteile an die jeweiligen funktio­ nalen und baulichen Gegebenheiten angepaßt werden, wobei insbe­ sondere in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete un­ terschiedliche Profilierungen auch mit relativ großer Bauhöhe vorgesehen sein können, was bei einem in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Strangpreßprofil gemäß dem Stand der Technik nicht möglich ist. Da sowohl der wenigstens eine Querträgerab­ schnitt als auch die Längsträgerabschnitte in Fahrzeugquerrich­ tung ausgerichtet sind, kann der wenigstens eine Querträgerab­ schnitt formschlüssig in die Längsträgerabschnitte eingesteckt werden, wodurch sich eine weiter erhöhte Stabilität des gesamten Trägerwerks ergibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Längsträgerab­ schnitt aus wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aneinander­ gefügten Leichtmetall-Strangpreßprofilteilen zusammengesetzt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere herstellungstechnisch be­ dingt, da Strangpreßprofile bislang lediglich begrenzt breit gestaltet werden können. Durch das Aneinanderfügen mehrerer Strangpreßprofilteile nebeneinander und damit in Fahrzeuglängs­ richtung hintereinander wird die jeweils gewünschte Länge jedes Längsträgerabschnittes erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall- Strangpreßprofilteile mit integrierten Steckprofilierungsberei­ chen zur formschlüssigen Verbindung der Längsträgerabschnitte untereinander und/oder mit dem Querträgerabschnitt versehen. Da­ durch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Längsträger­ abschnitten und Querträgerabschnitten erzielt, die eine hohe Stabilität ermöglicht. Das Zusammenstecken der einzelnen Leicht­ metall-Strangpreßprofilteile erfolgt dabei längs von in Fahr­ zeugquerrichtung ausgerichteten imaginären Steckachsen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall- Strangpreßprofilteile in den Steckprofilierungsbereichen zusätz­ lich durch unlösbare Verbindungstechniken starr miteinander ver­ bunden. Dadurch wird die Stabilität der Verbindungsbereiche wei­ ter erhöht. Unlösbare Verbindungstechniken sind neben Nietver­ bindungen insbesondere Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindungen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die gegenüberlie­ genden offenen Stirnenden der Leichtmetall-Strangpreßprofilteile zumindest teilweise durch Schließblechanordnungen verschlossen. Dadurch wird die Steifigkeit der einzelnen Längsträger- und Querträgerabschnitte weiter erhöht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Strangpreßpro­ filteile mit Aufnahmeflächen zur Anbindung von Befestigungstei­ len und Funktionsteilen versehen. Dadurch wird eine besonders hohe Variabilität der Strangpreßprofilteile erzielt, indem sie zusätzlich Befestigungsfunktionen übernehmen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall- Strangpreßprofilteile als mit Versteifungsrippen versehene Hohl­ profile gestaltet. Je nach den vorgegebenen Anforderungen können die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile somit an die technischen und funktionalen Vorgaben angepaßt werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich­ nungen dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ei­ ne Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerwerkes, wobei neben einem Querträgerabschnitt ein in normaler Fahrtrichtung rechter Längsträgerabschnitt dargestellt ist,

Fig. 2 das Trägerwerk nach Fig. 1 in einer weiteren perspektivi­ schen Explosionsdarstellung, wobei zusätzlich zu dem in Fig. 1 bereits dargestellten Querträgerabschnitt der in normaler Fahrtrichtung linke Längsträgerabschnitt darge­ stellt ist, und

Fig. 3 in vergrößerter perspektivischer Explosionsdarstellung einen in normaler Fahrtrichtung linken Längsträgerab­ schnitt eines Trägerwerks ähnlich den Fig. 1 und 2.

Ein Trägerwerk nach den Fig. 1 bis 3 stellt einen Integralträger für einen Vorbaubereich einer selbsttragenden Fahrzeugkarosserie für einen Personenkraftwagen dar. Der Integralträger weist zwei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsträgerabschnitte 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c auf, die über einen Querträgerab­ schnitt 5 miteinander verbunden sind. Der Querträgerabschnitt 5 verläuft in Fahrzeugquerrichtung. Die beschriebenen Ausrichtun­ gen der Längsträgerabschnitte und des Querträgerabschnittes ent­ sprechen der Anordnung des Integralträgers in seinem im Vorbau­ bereich montierten Zustand. Der Integralträger dient zur Aufnah­ me eines Antriebsaggregates sowie einer Lenkung und einer Vor­ derachsanordnung und ist über Schraubverbindungen kraftübertra­ gend mit einer Tragstruktur des Vorbaubereichs der Kraftfahr­ zeugkarosserie verbindbar. Der Integralträger 1 ist in Leicht­ bauweise hergestellt, wobei sowohl die Längsträgerabschnitte 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b als auch der Querträgerabschnitt 5 aus Leichtmetall-Strangpreßprofilteilen hergestellt sind.

Jeder Längsträgerabschnitt 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b ist aus drei Strangpreßprofilteilen 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b zusammengefügt, wobei jedes Strangpreßprofilteil eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Längsprofilachse aufweist (Fig. 3). Jedes Strang­ preßprofilteil 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c ist als mehr­ kammeriges Hohlprofil gestaltet, wobei jeweils mehrere Verstei­ fungs- und Führungsrippen vorgesehen sind. Die drei Strangpreß­ profilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind über zwei Steckverbindungen S₁, S₂ miteinander verbindbar, die durch je­ weils integrierte und an gegenüberliegenden Seitenabschnitten angeformte Steckprofilierungen gebildet sind. Die jeweils gegen­ überliegenden Steckprofilierungen sind entsprechend korrespon­ dierend ausgeführt, um längs von in Fahrzeugquerrichtung verlau­ fenden imaginären Steckachsen das formschlüssige Zusammenstecken der Strangpreßprofilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c zu ermöglichen. Zusätzlich sind die Strangpreßprofilteile in diesen Steckverbindungsbereichen S₁, S₂ in nicht näher dargestellter Weise miteinander verschweißt. Die Strangpreßprofilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind entsprechend der gewünschten Breite für die Längsträgerabschnitte abgelängt und entsprechend der vorgegebenen Außenkonturen in Teilbereichen schräg, abge­ stuft oder windschief geschnitten. Außerdem sind Aufnahmeflächen durch entsprechende spanende Bearbeitung für Befestigungselemen­ te 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20 geschaffen, die vorzugsweise durch Verschweißen mit den Längs- und Querträgerabschnitten 2, 3, 4, 5 starr verbunden sind. Die Befestigungselemente dienen zur Halte­ rung von Lager- oder Trägerteilen der Funktionsaggregate oder zur Anbindung des Trägerwerks 1 an der entsprechenden Tragstruk­ tur des Vorbaubereichs.

Neben der Steckverbindung der Strangpreßprofilteile für die Längsträgerabschnitte 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c ist auch der Querträgerabschnitt 5 in den in Fahrtrichtung F vorde­ ren Strangpreßprofilteilen 4a, 4b, 4c durch eine formschlüssige Steckaufnahme gehalten. Hierzu weisen die Strangpreßprofilteile 4a, 4b, 4c an die Außenkontur des Strangpreßprofilteiles 5 ange­ paßte Aufnahmeprofilierungen A auf, die derart gestaltet sind, daß das Strangpreßprofilteil des Querträgerabschnittes 5 posi­ tionssicher in Fahrzeugquerrichtung einsteckbar ist. Zusätzlich erfolgt auch zwischen dem Querträgerabschnitt 5 und den Strang­ preßprofilteilen 4a, 4b, 4c eine Verschweißung. Durch die form­ schlüssige Aufnahme in den Aufnahmeprofilierungen A werden an eine solche Schweißverbindung jedoch keine sonderlich hohen An­ forderungen mehr gestellt.

Die gegenüberliegend jeweils offenen Stirnseiten jedes Strang­ preßprofilteiles 2a, 3a, 4a, 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind durch Schließblechanordnungen 6, 7, 8, 9, 10, 11, 22 verschlossen, wo­ bei die Schließblechanordnungen durch Verschweißungen mit den entsprechenden Strangpreßprofilteilen 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c kraftübertragend verbunden sind. Neben dem Erhöhen der Steifigkeit verhindern die Schließblechanordnungen auch Ver­ schmutzungen der Hohlräume der Strangpreßprofilteile.

Die Strangpreßprofilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind mit jeweils wenigstens einer höckerartig erhöhten Profilie­ rung versehen, die als Befestigungsblock zur Anbindung des je­ weiligen Längsträgerabschnittes an einem entsprechenden Vorbau­ längsträger der Tragstruktur der Rohbaukarosserie dienen. Die Befestigungselemente und Aufnahmeflächen dienen zur Festlegung von Motorlagern und Achsaufnahmen sowie anderer Funktionsteile.

Claims (7)

1. Trägerwerk zur Aufnahme von Funktionsaggregaten eines Kraftfahrzeugs, das mit einer Karosserietragstruktur verbindbar ist, mit wenigstens zwei in - auf einen am Kraftfahrzeug mon­ tierten Zustand bezogen - Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsträgerabschnitten sowie wenigstens einen die Längsträgerab­ schnitte miteinander verbindenden, in - auf den am Kraftfahrzeug montierten Zustand bezogen - Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten Querträgerabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Längsträgerabschnitte (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c) als auch der wenigstens eine Querträgerabschnitt (5) als in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Leichtmetall-Strang­ preßprofilteile gestaltet sind.

2. Trägerwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsträgerabschnitt (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c) aus wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aneinanderge­ fügten Leichtmetall-Strangpreßprofilen zusammengesetzt ist.

3. Trägerwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile mit integrierten Steckprofilierungsbereichen (S₁, S₂, A) zur formschlüssigen Ver­ bindung der Längsträgerabschnitte (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c) untereinander und/oder mit dem Querträgerabschnitt (5) versehen sind.

4. Trägerwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile in den Steckprofilie­ rungsbereichen (S₁, S₂) zusätzlich durch unlösbare Verbindungs­ techniken starr miteinander verbunden sind.

5. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden offenen Stirnenden der Leichtmetall- Strangpreßprofilteile zumindest teilweise durch Schließblechan­ ordnungen (6, 7, 8, 9, 10, 11, 18, 22) verschlossen sind.

6. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßprofilteile mit Aufnahmeflächen zur Anbindung von Befestigungsteilen (12, 13, 14, 15, 16, 17) und Funktions­ teilen versehen sind.

7. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile als mit Versteifungs­ rippen versehene Hohlprofile gestaltet sind.