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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vorderbau einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Kunststoff-Komponententräger zur Anbindung und Befestigung diverser Komponenten im Kraftfahrzeugfrontbereich.
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Hintergrund
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Der Vorderbau einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie weist typischerweise zwei in Fahrzeugquerrichtung (y) voneinander beabstandete, sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende Längsträger auf. Deren Frontenden sind typischerweise über einen bügelartig ausgestalteten Schlossquerträger strukturell miteinander verbunden. Der Schlossquerträger, welcher typischerweise der Anordnung und Befestigung eines Haubenschlosses für die Motorhaube dient, ist, bezogen auf die Fahrzeughochachse (z) typischerweise oberhalb der von den Längsträgern gebildeten Ebene angeordnet. Er stützt sich über seitliche Stützen an den Frontenden der Längsträger ab.
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Des Weiteren sind die Frontenden der Längsträger über Crashboxen oder Prallboxen mit einem Stoßfängerquerträger verbunden, welcher typischerweise auf dem gleichen Höhenniveau wie die Frontenden der Längsträger liegt.
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Der Schlossquerträger dient nicht nur der Anordnung und Befestigung eines Haubenschlosses, sondern kann ferner als Träger für diverse, im Frontbereich des Kraftfahrzeugs anzuordnende Anbauteile oder Kraftfahrzeugkomponenten fungieren. Anbauteile oder Kraftfahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel Halterungen für Haubenpuffer, oder für einen schwenkbaren Haubenstab sowie für einen im Frontbereich vorzusehenden Lufteinlass für die Motorluftansaugung als auch weitere Befestigungsstellen, etwa für Frontscheinwerfermodule, sind jedoch aufgrund der vorgegebenen Bauraumaufteilung des Kraftfahrzeugs nicht unmittelbar am Schlossquerträger zu befestigen. Für die Befestigung solcher Kraftfahrzeugkomponenten oder Anbauteile, wie zum Beispiel auch von einer Stoßfängerverkleidung, sind daher gesonderte Befestigungsstrukturen vorzusehen, die zum Beispiel gesondert am Schlossquerträger zu montieren sind.
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Aus der
DE 199 19 258 A1 ist ein Frontend-Modul für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, welches einen Montageträger zur Aufnahme von Aggregaten umfasst. Der Montageträger ist dabei aus Kunststoff gefertigt und ist an hochbelasteten Stellen mit aufgesetzten oder eingesetzten, am Montageträger befestigten Versteifungsteilen aus Blech versehen. Endbereiche der mit dem Montageträger verbundenen Versteifungsteile sind einerseits an einen untenliegenden Stoßfängerträger und andererseits an einen aufgesetzten oben liegenden Schlossquerträger angeschlossen. Der Stoßfängerträger, die Versteifungsteile und der Schlossquerträger bilden dabei einen am unteren Längsträger und oberen Längsträger der Fahrzeugkarosserie angebundenen Crashrahmen.
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Demgegenüber liegt einer Ausführungsform der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte und fertigungsrationelle Montage von Fahrzeugkomponenten und Anbauteilen im Kraftfahrzeugfrontbereich zu ermöglichen. Ein insoweit vorgesehener Vorderbau soll möglichst mit einer Gewichts- und Platzersparnis einhergehen und soll zudem kostengünstig zu realisieren sein.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einem Vorderbau einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Patentanspruch 1, ferner mit einer Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 14 sowie mit einem Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind hierbei Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
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Der insoweit vorgesehene Vorderbau einer Kraftfahrzeugkarosserie weist einen, sich im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckenden Schlossquerträger auf. Dieser ist mit einem linken und mit einem rechten, sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckenden Längsträger der Fahrzeugkarosserie strukturell verbunden. Der Vorderbau weist ferner einen einteiligen und im Wesentlichen längserstreckten Kunststoff-Komponententräger auf, welcher mit einem rechten und mit einem linken Befestigungsabschnitt am mittelbar oder unmittelbar mit den einander gegenüberliegenden Längsträgern verbunden oder daran befestigt ist. Der Kunststoff-Komponententräger weist ferner einen zwischen den Befestigungsabschnitten liegenden, einteilig mit dem Befestigungsabschnitten ausgebildeten, längserstreckten Verbindungsabschnitt auf.
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Der Verbindungsabschnitt ist, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs, dem Schlossquerträger vorgelagert. Der Verbindungsabschnitt ist dabei insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet, beabstandet, d. h. unter Ausbildung einer Zwischenraums zum Schlossquerträger angeordnet. Der linke und der rechte Befestigungsabschnitt sind dabei einteilig mit dem dazwischenliegenden Verbindungsabschnitt ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt sowie die linken und rechten Befestigungsabschnitte können insoweit passgenau an den Schlossquerträger angepasst sein.
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Für eine mittelbaren Anbindung des Kunststoff-Komponententrägers an den Längsträgern kann der Kunststoff-Komponententrägers auch am Schlossquerträger befestigt sein und insbesondere zumindest punktuell am Schlossquerträger aufliegen. Dabei ist der Schlossquerträger entweder direkt oder mittels geeigneter, sich in etwa in Fahrzeughochrichtung (z) erstreckender Schenkel an den Längsträgern angeordnet und befestigt. Insoweit erfolgt über den Schlossquerträger eine indirekte oder mittelbare Anbindung des Kunststoff-Komponententrägers an den Längsträgern.
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Dadurch, dass die Befestigungsabschnitte des Kunststoff-Komponententrägers über den Verbindungsabschnitt einteilig ausgebildet und insoweit miteinander verbunden sind, kann durch Anordnen und Befestigung eines Befestigungsabschnitts an einer hierfür vorgesehenen Befestigungsstelle des Schlossquerträgers auch der andere Befestigungsabschnitt in seine vorgesehene Montagelage verbracht werden. Indem der Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers, bezogen auf die Fahrtrichtung, dem Schlossquerträger vorgelagert ist und somit vor dem Schlossquerträger liegt, kann der Befestigungsabschnitt insbesondere der Anbindung von Fahrzeugkomponenten oder Anbauteilen, wie zum Beispiel einer Stoßfängerverkleidung. Die Stoßfängerverkleidung ist insoweit beabstandet zum Schlossquerträger sowie indirekt, nämlich über den Kunststoff-Komponententräger, am Schlossquerträger zu befestigen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers eine sich in Fahrzeughochrichtung (z) erstreckende Stütze zur Abstützung an einem Stoßfängerquerträger auf. Mittels der Stütze kann der Verbindungsabschnitt, mithin der Kunststoff-Komponententräger eine zusätzliche Abstützung am Stoßfängerquerträger erfahren. Insbesondere kann hierdurch der vom Schlossquerträger nach vorn ragende Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers eine zusätzliche Abstützung erfahren. So kann der Kunststoff-Komponententräger an mehreren voneinander beabstandeten Stellen des Schlossquerträgers als auch des Stoßfängerquerträgers aufliegen. Durch die mehrfache Abstützung an tragenden Komponenten des Vorderbaus kann der Kunststoff-Komponententräger vergleichsweise filigran und dementsprechend platz- und gewichtseinsparend ausgestaltet sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die einteilig mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildete Stütze in etwa mittig zwischen den Befestigungsabschnitten angeordnet. Die Stütze und der Verbindungsabschnitt können insoweit eine T-förmige Struktur ausbilden. Mittels der mittig zwischen den Befestigungsabschnitten angeordneten Stütze kann der Kunststoff-Komponententräger zumindest dreifach am Vorderbau der Kraftfahrzeugkarosserie aufliegen. Insbesondere kann der in etwa parallel zum Schlossquerträger, aber beabstandet zum Schlossquerträger verlaufende Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers über die von der Stütze bereitgestellte mittige Abstützung am Stoßfängerquerträger strukturell stabilisiert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Kunststoff-Komponententräger eine rechte und eine linke Seitenstrebe auf, die sich jeweils vom rechten und linken Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers nach außen, das heißt in Fahrzeugquerrichtung nach außen erstrecken. Jene Seitenstreben weisen zudem jeweils eine dem Befestigungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers abgewandten Endabschnitt auf, mittels welchem die linke und die rechte Seitenstrebe jeweils an linken und rechten Radeinbaustreben des Vorderbaus befestigbar sind.
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Die Seitenstreben erstrecken sich typischerweise schräg nach außen und nach hinten, das heißt, sie erstrecken sich in einer von Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene (x, y). Mittels der Seitenstreben und deren Befestigung an den Radeinbaustreben kann der Kunststoff-Komponententräger eine zusätzliche Abstützung am Vorderbau der Kraftfahrzeugkarosserie erfahren. Zudem kann mittels der Seitenstreben die Karosserie selbst eine zusätzliche Aussteifung erfahren. Die Seitenstreben, welche sich typischerweise zwischen den außenliegenden Endabschnitten des Schlossquerträgers und der Radeinbaustreben erstrecken, können insoweit auch eine strukturelle Verbindung zwischen dem Schlossquerträger und den Radeinbaustreben bereitstellen. Die Verwindungssteifigkeit des Vorderbaus kann hierdurch verbessert bzw. erhöht werden.
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Die Seitenstreben, die Befestigungsabschnitte und der sich zwischen den linken und rechten Befestigungsabschnitten erstreckende Verbindungsabschnitt sind einteilig bzw. einstückig ausgebildet. Der Kunststoff-Komponententräger kann einen thermoplastischen Kunststoff aufweisen oder im Wesentlichen aus einem entsprechenden Kunststoff gefertigt sein. Der Kunststoff-Komponententräger kann zudem faserverstärkt sein oder auch in Hybridbauweise, das heißt mit Metalleinlegern oder Metallaufsätzen versehen sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die sich zwischen den Radeinbaustreben und dem Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers erstreckenden Seitenstreben mit zumindest einem Metalleinleger verstärkt. Insoweit können die Seitenstreben eine hochbelastbare strukturelle Verbindung von Schlossquerträger und Radeinbaustreben bereitstellen. Es können aber auch andere stark beanspruchte Bereiche des Kunststoff-Komponententrägers zumindest bereichsweise, entweder durch eine vergleichsweise dickwandige Ausgestaltung oder aber durch Vorsehen von Faser- oder Metallverstärkungen lokal verstärkt ausgebildet sein.
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Die Befestigungsabschnitte des Kunststoff-Komponententrägers fassen nach einer weiteren Ausgestaltung den Schlossquerträger seitlich ein, wobei der Kunststoff-Komponententräger dann typischerweise über den Schlossquerträger mit den Längsträgern verbunden bzw. daran befestigt ist. Die Befestigungsabschnitte sind insbesondere derart zueinander angeordnet, dass sie den längserstreckten Schlossquerträger in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, zwischen sich aufnehmen. Die Befestigungsabschnitte des Kunststoff-Komponententrägers kommen insoweit an den oberen seitlichen Außenrändern des Schlossquerträgers zu liegen. Jener ansonsten freiliegenden Außenränder oder Außenecken des Schlossquerträgers können über die angrenzend zu den Befestigungsabschnitten ausgebildeten Seitenstreben des Kunststoff-Komponententrägers und deren Anbindung an die Radeinbausstreben stabilisiert und verstärkt werden.
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Das zumindest bereichsweise seitliche Einfassen des äußeren oberen Randes des Schlossquerträgers stellt zudem eine Montageerleichterung für den Kunststoff-Komponententräger dar. Dieser muss lediglich mit seinen gegenüberliegenden linken und rechten Befestigungsabschnitten auf die betreffenden äußeren und oberen Randabschnitte des Schlossquerträgers aufgesetzt werden. Durch die einteilige bzw. einstückige Ausgestaltung des Kunststoff-Komponententrägers können sich hierdurch auch sämtliche anderen Abschnitte des Kunststoff-Komponententrägers, so etwa die Seitenstreben, der Verbindungsabschnitt als auch dessen Stütze bereits in einer Endmontagekonfiguration befinden.
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In einer Weiterbildung des Kunststoff-Komponententrägers weisen die Befestigungsabschnitte jeweils einen Befestigungswinkel auf, welcher sich an einer Oberseite und an einer Vorderseite des Schlossquerträgers abstützt. Mittels der jeweils an den linken und rechten Befestigungsabschnitten vorgesehenen und dementsprechend linken und rechten Befestigungswinkel kann eine definierte örtliche Auflage des Kunststoff-Komponententrägers am Schlossquerträger erreicht werden. Mittels der Befestigungswinkel kann der Kunststoff-Komponententräger bezüglich der Fahrzeughochrichtung als auch bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung am Schlossquerträger ausgerichtet werden. Zudem kann über die Befestigungswinkel eine zumindest einfache, gegebenenfalls auch zweifache Befestigung des Kunststoff-Komponententrägers am Schlossquerträger erfolgen. So kann sowohl ein oberer als auch ein vorderer Schenkel des Befestigungswinkels der Befestigungsabschnitte jeweils gesondert mit der Oberseite und der Vorderseite des Schlossquerträgers verbunden werden. Hierfür sind lösbare Verbindungsmittel, wie zum Beispiel Schrauben, Clip- oder Rastverbindungen vorgesehen. Der Befestigungswinkel als auch der Schlossquerträger können insoweit miteinander korrespondierende Schraubenlöcher und/oder Schweißmuttern aufweisen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weisen die Befestigungsabschnitte des Kunststoff-Komponententrägers jeweils eine Kühlerhalterung auf. Diese dient der Befestigung und Halterung eines Kraftfahrzeugkühlers. Der Kraftfahrzeugkühler kann insoweit über den einteiligen Kunststoff-Komponententräger im bzw. am Vorderbau befestigt werden. Durch die einteilige Ausgestaltung des Kunststoff-Komponententrägers und die hiermit verbunden Integration der Kühlerhalterung in den betreffenden Befestigungsabschnitt ist ein gesondertes Befestigen einer Kühlerhalterung fortan nicht mehr erforderlich. Durch die Integration der Kühlerhalterung in den Kunststoff-Komponententräger kann insoweit eine Montagevereinfachung für den Kraftfahrzeugkühler herbeigeführt werden. Zudem wird hierdurch eine Bauteilreduzierung erreicht.
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Nach einer Weiterbildung hiervon ist die Kühlerhalterung als ein vom unteren Rand des Befestigungswinkels abragender Fortsatz ausgebildet. Die Kühlerhalterung erstreckt sich von einem vorderen, typischerweise nach unten ragenden Schenkel des Befestigungswinkels nach vorn, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Kühlerhalterung kommt hierbei typischerweise unterhalb des Verbindungsabschnitts des Kunststoff-Komponententrägers zu liegen. Die Kühlerhalterung kann, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung (x) ferner zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Befestigungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers zu liegen kommen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist am Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers ein Lufteinlass für die Motorluftansaugung angeformt. Der Lufteinlass ist in den Kunststoff-Komponententräger integriert und ist insoweit einstückig mit dem Befestigungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers ausgebildet. Es ist hierbei denkbar, dass lediglich eine Schale oder eine Komponente eines einen Strömungskanal bildenden Lufteinlasses am Verbindungsabschnitt angeformt ist, während eine weitere, hiermit komplentäre oder korrespondierende Schale, etwa nach dem Einbau des Kunststoff-Komponententrägers mit der am Verbindungsabschnitt angeformten Schale des Lufteinlasses zu verbinden ist.
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Durch die Integration des Lufteinlasses in den Kunststoff-Komponententräger kann auch hier eine gesonderte Montage und Befestigung des Lufteinlasses im Frontbereich der Kraftfahrzeugkarosserie entfallen. Der Fertigungsaufwand und dementsprechende Montagekosten sowie die Bauteilanzahl können somit in vorteilhafter Weise reduziert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der sich zwischen den Befestigungsabschnitten erstreckende Verbindungsabschnitt mehrere Befestigungsstellen für eine Stoßfängerverkleidung auf. Der Verbindungsabschnitt dient insbesondere als Träger für die Stoßfängerverkleidung. Der typischerweise vollständig in Kunststoff ausgebildete Verbindungsabschnitt kann insbesondere mehrere über den Verbindungsabschnitt verteilt angeordnete Befestigungsstellen in Form von Befestigungsöffnungen aufweisen. In derartige Befestigungsöffnungen können zum Beispiel Kunststoffdübel oder -Clipse und/oder Befestigungsschrauben zur Anbindung der Stoßfängerverkleidung eingesetzt bzw. eingeschraubt werden.
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Der Verbindungsabschnitt kann insbesondere ein im Querschnitt C-förmiges und nach unten hin offenes Profil aufweisen, welches der Kontur der daran zu befestigenden Stoßfängerverkleidung angepasst sein kann. Auf diese Art und Weise kann die Stoßfängerverkleidung nahezu vollständig entlang dem Verbindungsabschnitt des Kunststoff-Komponententrägers aufliegen.
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Der Verbindungsabschnitt kann ferner mit einer strukturverstärkenden Verrippung versehen sein, die sich innerhalb des nach unten hin offenen C-Querschnittsprofils des Verbindungsabschnitts befindet. Eine strebenartige oder wabenartige Verstärkungsstruktur kann bei einer Ausbildung des Kunststoff-Komponententrägers als Spritzgussbauteil nahezu kostenneutral verwirklicht werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der Komponententräger mehrere Halterungen oder Befestigungsabschnitte für weitere Anbauteile, so zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfermodul, für einen schwenkbar gelagerten und in Ruheposition fixierbaren Haubenstab als auch für diverse Haubenpuffer auf. Befestigungsabschnitte für weichelastische Haubenpuffer können zumindest geringfügig von den Befestigungsabschnitten und/oder von den Seitenstreben nach oben, in Fahrzeughochrichtung hervorstehen und dementsprechend als erhabene Sockelabschnitte ausgebildet sein. Insoweit sind keine gesonderten Halterungen, etwa für Haubenpuffer am Vorderbau der Kraftfahrzeugkarosserie zu befestigen. Durch die Integration solcher Halterungen in den Kunststoff-Komponententräger kann der Montage- und Fertigungsaufwand sowie die Bauteilanzahl insoweit deutlich reduziert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Kunststoff-Komponententräger als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildet. Der Komponententräger kann hierdurch besonders fertigungsrationell und kostengünstig sowie in nahezu beliebiger geometrischer Ausgestaltung hergestellt werden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Seitenstreben des Kunststoff-Komponententrägers derart in der Hauptöffnungsrichtung eines Spritzgusswerkzeugs liegen, dass diese ohne zusätzlichen Schieber im Kunststoff-Spritzgussprozess ausgeformt werden können. Es ist aber auch eine Entformung des Spritzguss-Kunststoff-Komponententrägers denkbar, bei welcher die Entformung der Seitenstreben mittels eines Schiebers erfolgt. Hierdurch können eventuelle Metalleinleger im Bereich der Seitenstreben strukturell optimiert werden.
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Die einteilige Ausgestaltung des Kunststoff-Komponententrägers in Form eines Spritzgussbauteils ermöglicht ferner die Einhaltung vergleichsweise geringer Montage- und Bauteiltoleranzen. So können die Toleranzen der einzelnen Auflage- und Befestigungspunkte des Kunststoff-Komponententrägers zueinander sehr gering gehalten werden. Hierdurch können sich die Zusammenbautoleranzen bzw. Einbautoleranzen bei der Kraftfahrzeug-Endmontage in vorteilhafter Weise reduzieren, sodass Fugen- und Spaltmaße, etwa zwischen einem Scheinwerfermodul und einer Stoßfängerverkleidung vergleichsweise klein und präzise ausgeführt werden können. Die Erscheinungsform und der Gesamteindruck der gesamten Frontpartie des Kraftfahrzeugs kann somit verbessert und aufgewertet werden.
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Durch die einteilige Ausgestaltung des Kunststoff-Komponententrägers und der Integration von Befestigungsstellen in diesen kann die Bauteilanzahl des Kraftfahrzeugs reduziert werden, was sich vorteilhaft auf die Fertigungslogistik und Fertigungskosten auswirkt.
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In einem weiteren unabhängigen Aspekt ist schließlich eine Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen, die einen zuvor beschriebenen Vorderbau mit einem längserstreckten Kunststoff-Komponententräger aufweist.
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Daneben ist einem weiteren Aspekt ein Kraftfahrzeug mit einem ebensolchen Vorderbau vorgesehen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs,
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2 eine perspektivische Ansicht eines Karosserie-Vorderbaus ohne Kunststoff-Komponententräger,
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3 eine weitere perspektivische Ansicht des Vorderbaus mit einem daran angeordneten Kunststoff-Komponententräger,
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4 eine isolierte perspektivische Darstellung des Kunststoff-Komponententrägers,
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5 eine vergrößerte Darstellung des linken Befestigungsabschnitts des Kunststoff-Komponententrägers,
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6 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der rechten Seitenstrebe des Kunststoff-Komponententrägers,
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7 eine weitere perspektivische Darstellung des Kunststoff-Komponententrägers mit daran montiertem Haubenstaub und Lufteinlass,
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8 eine weitere Darstellung des Kunststoff-Komponententrägers mit einem daran vormontierten Schlossquerträger,
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9 einen Querschnitt entlang A-A gemäß 8 und
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10 einen Querschnitt B-B gemäß 8.
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Detaillierte Beschreibung
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Das in 1 schematisch in Seitenansicht gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit einem Vorderbau 10 auf, welcher in perspektivischer Darstellung in den 2 und 3 gesondert gezeigt ist. Der Vorderbau 10 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 weist insbesondere zwei, sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung (x) erstreckende Längsträger 4, 6 auf, die sich, in Fahrtrichtung 8 des Kraftfahrzeugs 1 betrachtet, vor einer Stirnwand 3 befinden. Seitlich und oberhalb des linken und des rechten Längsträgers 4, 6 sind jeweils linke und rechte Radeinbaustreben 5, 7 angeordnet, die sich oberhalb eines zur Aufnahme von Fahrzeugrädern ausgebildeten Radhauses erstrecken.
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Die Frontenden der Längsträger 4, 6 sind über einen Schlossquerträger 12 strukturell miteinander verbunden. Der Schlossquerträger 12 weist ein längserstrecktes Mittelstück 15 auf, was sich, in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, zwischen den seitlichen Längsträgern 4, 6 erstreckt. Die in Fahrzeugquerrichtung weisenden Längsenden des Mittelstücks 15 gehen in seitliche und nach unten gerichtete Stützen 13, 14 über, mittels derer der Schlossquerträger 12 letztendlich mit den Frontenden des linken und des rechten Längsträgers 4, 6 verbunden ist. Der Schlossquerträger 12, insbesondere sein Mittelstück 15 dient der Aufnahme und Befestigung eines Haubenschlosses.
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In der Darstellung gemäß 3 ist ferner ein vorderer Stoßfängerquerträger 16 gezeigt, der über Crashboxen 17, 18 strukturell mit den Frontenden der Längsträger 4, 6 verbunden ist. Der Stoßfängerquerträger 16 erstreckt sich insoweit dem Schlossquerträger 12 vorgelagert. Der Stoßfängerquerträger 16 liegt ferner in der von den seitlichen Längsträgern 4, 6 gebildeten, im Wesentlichen in der von Fahrzeuglängsrichtung (x) und Fahrzeugquerrichtung (y) gebildeten Ebene, während sich der bügelartig ausgestaltete Schlossquerträger 12 mit seinen seitlichen, sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z) erstreckenden Stützen 13, 14 in der von Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeughochrichtung gebildeten Ebene (y, z) erstreckt.
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Wie in 3 ferner gezeigt, ist der in 4 isoliert dargestellte Kunststoff-Komponententräger 20 am Schlossquerträger 12 befestigt. Der Kunststoff-Komponententräger 20 weist hierfür einen linken Befestigungsabschnitt 26 sowie einen rechten Befestigungsabschnitt 24 auf. Mittels jenen Befestigungsabschnitten 24, 26 liegt der Kunststoff-Komponententräger 20 auf dem Schlossquerträger 12 auf. Wie aus einer Zusammenschau der 2 bis 4 hervorgeht, stützt sich der linke Befestigungsabschnitt 26 an einem oberen linken Seitenrand im Übergangsbereich zwischen Mittelstück 15 und linker Stütze 14 des Schlossquerträgers 12 ab, während sich der hierzu annähernd symmetrisch ausgebildete rechte Befestigungsabschnitt 24 im Übergangsbereich zwischen Mittelstück 15 und rechter Stütze 13 des Schlossquerträgers 12 abstützt.
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Die Befestigungsabschnitte 24, 26 des einteilig ausgestalteten Kunststoff-Komponententrägers 20 sind ferner über einen bügelartig ausgestalteten Verbindungsabschnitt 23 unmittelbar miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt 23 ist, bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1, dem Schlossquerträger 12 vorgelagert angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 23 ist dabei auch beabstandet zum Schlossquerträger 12 angeordnet, sodass in der in 3 gezeigten Endmontagekonfiguration ein gewisser Freiraum in Fahrzeuglängsrichtung (x) verbleibt, der zum Beispiel zur Aufnahme eines in 8 gezeigten Lufteinlasses 35 dienen kann.
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Der Verbindungsabschnitt 23 ist in der von Fahrzeuglängsrichtung und Fahrzeugquerrichtung gebildeten Ebene (x, y) in etwa C-förmig ausgestaltet, wobei obere und untere Schenkel der C-förmigen Ausgestaltung sich in Fahrzeuglängsrichtung nach vorn erstrecken. Es sind aber auch andere, jeweils den vorgegebenen Bauraumerfordernissen angepasste geometrische Ausgestaltungen des Verbindungsabschnitts 23, mithin des gesamten Kunststoff-Komponententrägers 20 denkbar.
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In etwa mittig am Verbindungsabschnitt 23 ist eine nach unten ragende Stütze 25 angeordnet. Diese ist typischerweise einstückig mit dem Verbindungsabschnitt 23 ausgebildet. Über die Stütze 25 stützt sich der Verbindungsabschnitt 23 in etwa mittig auf dem in 3 gezeigten Stoßfängerquerträger 16 ab. Mittels der Stütze 25 kann der längserstreckte Verbindungsabschnitt 23 eine zusätzliche Abstützung und somit eine weitere Stabilisierung, etwa gegen lastabhängiges Durchbiegen erfahren.
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Die Stützenausgestaltung und die hierdurch erzielte Stabilisierung und Verstärkung ermöglicht es, den Komponententräger 20 nahezu vollständig als Kunststoffkomponente auszugestalten. Der Verbindungsabschnitt 23, welcher ein nach unten offenes C-förmiges oder U-förmiges Querschnittsprofil aufweist, kann ferner mit strukturverstärkenden Rippen oder einer dementsprechenden Wabenstruktur versehen sein, die innerhalb seines Querschnittsprofils zu liegen kommt.
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Der Kunststoff-Komponententräger 20 weist ferner zwei Seitenstreben 21, 22, nämlich eine linke Seitenstrebe 22 und eine rechte Seitenstrebe 21 auf. Die Seitenstreben 21, 22 erstrecken sich in etwa schräg nach außen und nach hinten vom jeweiligen linken oder rechten Befestigungsabschnitt 26, 24 zu den Radeinbaustreben 5, 7. Wie in 4 gezeigt, weist die rechte Seitenstrebe 21 einen Endabschnitt 31 auf, der mit der rechten Radeinbaustrebe 7 strukturell verbindbar ist. In korrespondierender Ausgestaltung weist auch die linke Seitenstrebe 22 einen dem linken Befestigungsabschnitt 26 abgewandten freien Endabschnitt 32 auf, der mit der linken Radeinbaustrebe 5 strukturell verbindbar ist.
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Für die strukturelle Befestigung der Seitenstreben 21, 22 mit den Radeinbaustreben 5, 7 können radeinbaubstrebenseitig gesonderte Halterungen oder dergleichen Befestigungsmittel vorgesehen oder ausgebildet sein, mittels derer die Seitenstreben 21, 22 lösbar mit den Radeinbaustreben 5, 7 verbindbar sind. Hierfür kommen insbesondere Schraubverbindungen infrage.
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Die sich schräg nach hinten und schräg nach außen erstreckenden Seitenstreben 21, 22 können zudem eine strukturelle Verbindung zwischen dem Schlossquerträger 12 und den Radeinbaustreben 5, 7 bereitstellen. Hierfür kann es von Vorteil sein, wenn die Seitenstreben 21, 22 etwa durch Ausgestaltung einer Kunststoffverrippung oder einer dementsprechenden Wabenstruktur strukturell verstärkt sind. Wie zum Beispiel in 4 dargestellt, können die Seitenstreben 21, 22 ein nach unten hin offenes C- oder U-Profil aufweisen, dessen Profilinneres mit dementsprechenden Verstärkungsstrukturen versehen ist.
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Ergänzend hierzu oder alternativ ist dabei auch denkbar, dass die Seitenstreben 21, 22 etwa mittels in 7 lediglich angedeuteten Metalleinlegern 40 oder mittels Metallauflagen dementsprechend strukturell verstärkt sind. Dadurch, dass die Seitenstreben 21, 22 mit ihrem freien Endabschnitt 31, 32 einerseits mit den Radeinbaustreben 7, 5 und andererseits über die hiermit einstückig ausgestalteten Befestigungsabschnitte 24, 26 unmittelbar mit dem Schlossquerträger 12 strukturell verbunden sind, können die Seitenstreben 21, 22 zur Versteifung und zur strukturellen Verstärkung des gesamten Vorderbaus 10 beitragen und insgesamt die Verwindungssteifigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie 2 erhöhen.
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Wie ferner aus den 3 und 8 hervorgeht, können die linken und rechten Befestigungsabschnitte 26, 24 des Kunststoff-Komponententrägers 20 den Schlossquerträger 12, in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, zwischen sich aufnehmen. Für die wechselseitige Anbindung von Kunststoff-Komponententräger und Schlossquerträger 12 weisen die Befestigungsabschnitte 24, 26 jeweils einen Befestigungswinkel 34, 36 auf, der, wie in 9 gezeigt, sowohl an einer Oberseite 12a, als auch an einer Vorderseite 12b des Schlossquerträgers 12 zur Anlage gelangt. Die Befestigungswinkel 34, 36 können, wie zum Beispiel in den 5 und 9 gezeigt, Schraubenlöcher 44 aufweisen, die mit korrespondierend und fluchtend hierzu zu liegen kommenden Schraubenlöchern 46 des Schlossquerträgers 12 überlappen. Der Befestigungswinkel 36 kann, wie zum Beispiel in 9 gezeigt, mittels zwei Schrauben 48 sowohl an die Vorderseite 12b als auch an die Oberseite 12a des Schlossquerträgers 12 angeschraubt sein.
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Wie ferner in 9 gezeigt, ragt von einem vorderen Schenkel 36b des Befestigungswinkels 36 eine Kühlerhalterung 28 nach vorn, in Fahrtrichtung 8. Die Kühlerhalterung 28 weist eine Durchgangsöffnung 28a zur Befestigung eines in den Figuren nicht explizit gezeigten Kraftfahrzeugkühlers auf.
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Der einteilige, als Spritzgusskomponente ausgebildete Kunststoff-Komponententräger 20 kann ferner, wie in den 4, 6, 7 und 8 dargestellt, mit einem Lufteinlass 35, genauer mit einer unteren Schale 30 eines Lufteinlasses 35 versehen sein. Zumindest die untere Schale des Lufteinlasses 35 kann hierbei einstückig mit dem Verbindungsabschnitt 23 als auch mit dem rechten Befestigungsabschnitt 24 ausgebildet und insoweit in den Kunststoff-Komponententräger 20 integriert sein.
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Nach einer Anordnung im oder am Vorderbau 10 oder nach einer Vormontage mit dem Schlossquerträger 12 kann alsdann eine obere Schale 33 des Lufteinlasses 35 mit der unteren Schale 30 des Lufteinlasses 35, etwa mittels Clipsverbindungen zur Bildung eines im Wesentlichen geschlossenen luftführenden Luftkanals verbunden werden.
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Der Kunststoff-Komponententräger 20 weist ferner diverse Halterungen 29, etwa für Haubenpuffer auf. Die Halterungen 29 sind zum Beispiel nahe dem freien Endabschnitt 31, 32 der Seitenstreben 21, 22 als erhabene Sockel ausgebildet. Auch können die Befestigungsabschnitte 24, 26 jeweils gesondert mit einer derartigen Halterung 29 versehen sein. Auch kann an den linken und rechten Seitenstreben 20, 21 jeweils zumindest ein weiterer, etwa in Form einer Durchgangsöffnung ausgebildeter Anbindungsabschnitt 42 ausgebildet sein, der der Anbindung und Befestigung eines nicht explizit gezeigten Scheinwerfermoduls dienen kann.
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Der linke Befestigungsabschnitt 26 ist ferner mit einer als Haubenstabhalter ausgestalteten Halterung 38 versehen, während der gegenüberliegend angeordnete rechte Befestigungsabschnitt 24 einen als Drehlager für den Haubenstab 39 ausgebildete Halterung 37 aufweist. Ein Anbauteil 39 ist hierbei als Haubenstab ausgestaltet, welcher an der Halterung 37 schwenkbar oder drehbar gelagert ist und dessen gegenüberliegender Endabschnitt an der Halterung 38, wie in 8 gezeigt, fixierbar ist.
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Wie schließlich aus dem Querschnitt gemäß 10 hervorgeht, dient der Verbindungsabschnitt 23 des Kunststoff-Komponententrägers 20 der Anbindung und Befestigung einer Stoßfängerverkleidung 50. Diese liegt, wie in 10 gezeigt, an einer Oberseite des Verbindungsabschnitts 23 auf und ist über verteilt über den Verbindungsabschnitt 23 vorgesehenen Befestigungsstellen 41, etwa mittels Schrauben 48, lösbar am Verbindungsabschnitt 23 und somit auch lösbar am Kunststoff-Komponententräger 20 befestigbar.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Stirnwand
- 4
- Längsträger
- 5
- Radeinbaustrebe
- 6
- Längsträger
- 7
- Radeinbaustrebe
- 8
- Fahrtrichtung
- 10
- Vorderbau
- 12
- Schlossquerträger
- 12a
- Oberseite
- 12b
- Vorderseite
- 13
- Stütze
- 14
- Stütze
- 15
- Mittelstück
- 16
- Stoßfängerquerträger
- 17
- Crashbox
- 18
- Crashbox
- 20
- Kunststoff-Komponententräger
- 21
- Seitenstrebe
- 22
- Seitenstrebe
- 23
- Verbindungsabschnitt
- 24
- Befestigungsabschnitt
- 25
- Stütze
- 26
- Befestigungsabschnitt
- 27
- Halterung
- 28
- Halterung
- 28a
- Durchgangsöffnung
- 29
- Halterung
- 30
- Schale
- 31
- Endabschnitt
- 32
- Endabschnitt
- 33
- Schale
- 34
- Befestigungswinkel
- 35
- Lufteinlass
- 36
- Befestigungswinkel
- 36b
- Schenkel
- 37
- Halterung
- 38
- Halterung
- 39
- Anbauteil
- 40
- Metalleinleger
- 41
- Befestigungsstelle
- 42
- Anbindungsabschnitt
- 44
- Schraubenloch
- 46
- Schraubenloch
- 48
- Schraube
- 50
- Stoßfängerverkleidung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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