DE3315646A1

DE3315646A1 - Vormontierte baueinheit fuer den cockpit-bereich von kraftfahrzeugen, insbesondere personenkraftwagen, und verfahren zum einbau einer solchen vormontierten baueinheit

Info

Publication number: DE3315646A1
Application number: DE19833315646
Authority: DE
Inventors: Klaus 6501 Wörrstadt Brandel; Gerhard Ing. Helmsing (grad.), 6239 Eppstein; Horst 6093 Flörsheim Hullmann; Fritz Ing. Köchy (grad.), 6500 Mainz; Bernhard 6090 Rüsselheim Neumann
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1984-10-31
Also published as: DE3315646C2; ES531273A0; JPS59206267A; JPH064429B2; US4597461A; ES8501691A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine vormontierte Baueinheit für den Cockpit-Bereich von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, die. als Ganzes innerhalb der Karosserie des Fahrzeuges montierbar ist und im wesentlichen folgende Aggregate umfaßt: eine Armaturentafel, einschließlich aller Einbauten, Sicherungskasten und elektrischer Verkabelung, Heizung mit Betätigung und Luftverteilungssystem, Antenne ; ferner eine Lenkung mit Lenkrad, Lenkgetriebe, Lenkradverkleidung und Lenkungshalter; sowie Pedale für Kupplung und Bremse sowie Fahrpedal, jeweils mit Pedalböcken; Bremskraftverstärker, Scheibenwischeranlage, Heizungsgebläse, Klimaanlage u. dgl., und wobei die Karosserie eine Stirnwand mit Stirnwandquerträger (sogenannter Lenkungsquerträger) aufweist, mit der die genannten Aggregate - un- mittelbar oder mittelbar - im eingebauten Zustand verbunden sind.

Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen besteht zunehmend das Bestreben, einzelne Teile nicht mehr separat zu montieren, sondern mehrere Teile zu vormontierten Baugruppen zusammenzufassen und diese größeren Baueinheiten dann im Fahrzeug einzubauen. Hierdurch können Verbesserungen und Erleichterungen der Arbeitsbedingungen und Montageoperationen erreicht werden.

Bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, ist die Cockpit-Zone der montageintensivste Bereich der Karosserie. Hier häufen sich die verschiedensten Aggregate zur Betätigung, Steuerung und Kontrolle des Fahrzeuges. Aber auch die dem Komfort dienenden Einrichtungen, wie Heizung und Lüftung, Radio usw. sind vorwiegend im Cockpit-Bereich konzentriert.

Eine vormontierte Baueinheit der eingangs genannten Art, in der Fachsprache auch als Cockpit-Modul bezeichnet, ist durch die US-PS 4 126 20 2 bekannt geworden. Der bekannte Cockpit-Modul, der für Traktoren vorgesehen ist, basiert auf einem kastenartigen Rahmen, an dem die Armaturentafel, die Lenkung, die Pedale und andere der Fahrgastzelle zugeordnete Aggregate und Instrumente zu einer in ihrer Gesamtheit in der Karosserie des Traktors montierbaren Baueinheit zusammengefaßt sind.

COPY

Eine weitere vormontierte Baueinheit der eingangs bezeichneten Art ist durch die deutsche Patentanmeldung P 31 49 083.2-21 Stand der Technik, geworden. Hierbei werden eine ganze Anzahl von Aggregaten und Komponenten des Cockpit-Bereichs auf einem Rahmen vormontiert, der nach Montage der Baueinheit im Fahrzeug anschließend wieder aus der Karosserie entfernt wird. Eine Stirnwand-Schließplatte ermöglicht es, einige wichtige Aggregate und Kabelbündel aus dem Fahrgastraum durch die Stirnwand in den Motorraum hindurchzuführen.

Durch die bekannten Maßnahmen wird zwar bereits eine erhebliche Vereinfachung und Erleichterung bei der Fahrzeugmontage insgesamt erreicht. Dennoch bleiben für den Cockpit-Bereich weiterhin schwierige, im einzelnen am Fahrzeug selbst vorzunehmende Montageoperationen bestehen. Dies wird deutlich, wenn man sich vergegenwärtigt, daß der Cockpit-Bereich ja nicht nur die fahrgastraumseitigen Betätigungselemente, Aggregate, Instrumente usw. umfaßt. Wichtige weitere Aggregate und Komponenten des Cockpit-Bereichs befinden sich vielmehr auch jenseits der Stirnwand, d.h. motorraumseitig, oder müssen vom Fahrgastraum kommend durch die Stirnwand hindurch in den Motorraum geführt und dort fertigmontiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer vormontierten Baueinheit der eingangs bezeichneten Art geeignete Maßnahmen dafür'zu treffen, daß auch die dem Cockpit-Bereich zuzurechnenden wesentlichen Aggregate und Komponenten, die ihren Sitz jenseits der Stirnwand, d.h. motorraumseitig, haben, in die vormontierte Baueinheit integriert werden können.
30

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Stirnwand und Stirnwandquerträger von der Rohkarosserie getrennt sind und als Vormontagebasis für die Baueinheit dienen, und daß in Einbaulage der Baueinheit Stirnwand und Stirnwandquerträger mit den seitlich jeweils angrenzenden Karosseriewänden dichtend verbindbar sind.

- 9 COPY I

Im Zusammenhang damit bestehen wichtige Verfahrensmaßnahmen der Erfindung für den Einbau der erfindungsgemäßen vormontierten Baueinheit darin, daß die vormontierte Baueinheit von oben nach unten durch die Windschutzscheibenöffnung der Karosserie eingefahren und anschließend an Stirnwand und 'Stirnwandquerträger mit den angrenzenden Karosseriewänden dichtend verbunden wird. Windschutzscheibe und Motorhaube werden also erst nach Einbau der vormontierten Baueinheit montiert.

Durch die Erfindung wird es möglich, insbesondere noch folgende wichtige Aggregate und Komponenten in die vormontierte Baueinheit mit einzubeziehen: Lenkgetriebe, Booster, Bremspedaleinstellung, Scheibenwischeranlage mit Antriebsmotor, Heizungsgebläse, Gebläse Klimaanlage mit Luftführung, Bowdenzüge für Haube, Scheinwerferregulierung u. a.,'Isolationsmatte Motorraum, Isolationsmatte Fahrgastraum, Wasserkanister, Scheibenwaschanlage und Scheinwerferreinigung, Wasserausgleichsbehälterkühler, Konsole (Fahrgastraum) sowie darüber hinaus alle weiteren Teile, die entsprechend der Fahrzeugausrüstung an der Stirnwand außen oder innen angeordnet sind, z.B. elektrische, elektronische Komponenten (Prozeßrechner, ABV Anlage usw.).

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht also darin, Stirnwand und Stirnwandquerträger nicht mehr als feste Bestandteile der Rohkarosserie zu betrachten bzw. dieser zuzuordnen, sondern - losgelöst von der Rohkarosserie - als Vormontagebasis für das Cockpit zu verwenden. Es ist damit möglich geworden, alle Teile und Komponenten, die vor oder hinter der Stirnwand ' angeordnet sind, oder durch die Stirnwand hindurchgeführt werden, außerhalb der Karosserie an einem speziellen (montageoptimierten) Montageband zu einer kompletten Cockpit-Baueinheit (Cockpit-Modul) vorzumontieren und diese Baueinheit anschließend von oben nach unten in die Rohkarosserie einzusetzen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß kein separater Montagerahmen mehr benötigt wird, der nach der Endmontage der Baueinheit wieder aus der Karosserie entfernt werden müßte. Denn die Funktion eines "Montagerahmens" wird

COPY

- 10 -

ja erfindungsgemäß von Stirnwand und Stirnwandquerträger übernommen, die nach der Endmontage der Baueinheit als wichtige Bestandteile der Karosserie selbstverständlich in derselben . verbleiben.
5

Durch die Erfindung werden weiterhin vorteilhaft Blindoperationen vermieden und damit eine erhebliche Reduzierung der Fehlerrate ermöglicht. Alle Montageoperationen können in normaler Körperhaltung ausgeführt werden. Ungünstige Körperhaltungen, wie sie bei Montagevorgängen innerhalb der Karosserie erforderlich wären, lassen sich also durch die Erfindung vorteilhaft vermeiden.

Die erfindungsgemäße vormontierte Baueinheit kann vor dem Ein- -bau in den Wagen einem Funktionstest unterzogen werden.~Mögliche Fehler können hierbei über einen zentralen Vielfachstecker, welcher nach· dem Einbau die gesamte Elektrik mit dem Hauptkabelsatz verbindet, auf einem Diagnoseprüfstand ermittelt und lokalisiert werden und lassen sich schnell und leicht beheben.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch die mit der Er- · findung geschaffenen verbesserten Montagebedingungen, einschließlich des damit möglichen umfassenden Funktionstests die Fehlerrate der betreffenden Serienfahrzeuge erheblich reduziert wird, aufwendige und kostspielige Nacharbeiten somit weitgehend vermieden werden können. In Verbindung mit verbesserter Produktivität und verbesserten ergonomischen Arbeitsbedingungen wird eine Steigerung der Zuverlässigkeit der betreffenden Fahrzeuge erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den einzelnen Patentansprüchen sowie - anhand von Ausführungsbeispielen - der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung 5 entnommen werden. Es zeigt:

Fig. 1 die vordere Hälfte einer Pkw-Karosserie, in perspektivischer Darstellung,

COPY - 11 -

Fig. 2 eine Pkw-Karosserie im Querschnitt (schematisch),

Fig.,3 eine (teilweise) Seitenansicht einer Pkw-Karosserie,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt (linke Seite) des Karosseriebereichs A-Säule/Frontscheibe, in

gegenüber Fig. 1-3 .vergrößerter Darstellung, .

Fig. 5 den Karosseriebereich nach Fig. 4, in perspektivische Ansicht (vom Fahrgastraum aus gesehen), ' ■

Fig. 6 die Einzelheit "A" aus Fig. 3, in Montagestellung TO und in gegenüber Fig. 3 stark vergrößerter Dar

stellung,

Fig. 7 den vorderen Bereich einer Pkw-Karosserie, in Draufsicht (schematisch),

Fig. 8 die Einzelheit "B" aus Fig. 1, in Draufsicht gesehen und in gegenüber Fig. 1 vergrößerter ■

Darstellung,

Fig. 9 und

je eine Ausführungsform einer dichtenden"Verbindung zwischen Stirnwand und angrenzenden Wänden einer Pkw-Karosserie, in Schnittdarstellung, Fig. 11 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit in

Einbaulage befindlicher vormontierter Baueinheit, und

Fig. 12
und 13 zwei verschiedene Ausführungsformen von Stirnwand

und Stirnwandquerträger einer Pkw-Karosserie, jeweils in perspektivischer Explosionsdarstellung.

Nach Fig. 1-5 bezeichnet 10 eine vormontierte Rohkarosserie eines Personenkraftwagens. Eine für die Frontscheibe (Windschutzscheibe) vorgesehene öffnung der Karosserie 10 ist mit beziffert. Der nach oben hin offene (Motorhaube also noch nicht montiert) Motorraum trägt insgesamt das Bezugszeichen 12. Die den seitlichen Abschluß der Frontscheibenöffnung 11 bildenden sog. Α-Säulen sind mit 13 und 14 bezeichnet. Innerhalb der Karosserie 10 ist u.a. ferner erkennbar der Unterbau 15 mit Getriebetunnel 16, einschließlich den sog. Radeinbau bildenden Seitenwänden 17.

COPY - 12 -

·. Etwas oberhalb der Karosserie 10 schwebend (die Tragvorrichtung ist nicht gezeigt) ist in Fig. 1 eine insgesamt mit 18.bezeichnete vormontierte Baueinheit dargestellt. Es handelt sich hierbei um den Cockpit-Bereich des Fahrzeugs, auch als Cockpit-Modul bezeichnet. Ein wesentlicher Bestandteil der Baueinheit 1-8, weil als Vormontagebasis für diese dienend, ist eine Karosserie-Stirnwand 19 mit sich oben anschließendem Stirnwandquerträger 20. Stirnwand 19 und Stirnwandquerträger 20, die normalerweise der Karosserie 10 zugeordnet wären, sind also zunächst von der Karosserie 10 losgelöst und der auf einem separaten-Montageband (nicht gezeigt) vormontierten Baueinheit 18 zugeordnet, wobei sie gleichzeitig gewissermaßen deren Tragrahmen bilden.

Fig. 1 läßt weitere wesentliche Bestandteile des die Baueinheit 18 bildenden vormontierten Cockpit-Bereichs erkennen:

Armaturentafel 21, Lenkung 22, Kupplungspedal 23, Bremspedal 24, Lenkgetriebe 25 und a. m. Eine vollständigere Aufzählung der in der vormontierten Baueinheit 18 vereinigten Aggregate, Komponenten und Betätigungselemente befindet sich im Text weiter oben, worauf hier verwiesen werden soll. Die vormontierte ■ Baueinheit 18 umfaßt demnach nicht nur die fahrgastraumseitigen Aggregate des Cockpit-Bereichs, sondern auch diejenigen Aggregate, welche jenseits der Stirnwand 19, also motorraumseitig liegen.

_; ·

Der Einbau der in Fig. 1 und 2 jeweils noch oberhalb ihrer eigentlichen Endmontagestellung gezeigten vormontierten Baueinheit 18 erfolgt von oben nach unten (Pfeilrichtung 26 in Fig. 1-3), also durch die öffnungen 11 von Frontscheibe und Motorraum 12. Wie die Konturen der Stirnwand 19, insbesondere in Fig. 1, erkennen lassen (man beachte hierbei insbesondere eine mit 27 bezifferte Getriebetunnelaussparung), schließt sich die Stirnwand 19 in ihrer Einbaulage an die angrenzenden Karosseriewände, z.B. 17, des Fahrzeugunterbaues 15 an und wird mit diesen fest verbunden.

Nähere Einzelheiten über den Aufbau und die Anordnung von Stirnwand 19 und Stirnwandquerträger 20 sind aus Fig. 3 zu

- 13 -

entnehmen (vgl. hierzu aber auch Fig. 12 und 13 sowie diesbezügliche Ausführungen weiter unten). Nach Fig. 3 besteht die Stirnwand 19 aus einem Blech, welches mehrfach abgebogen ist. Nach einem etwa vertikalen Verlauf (die eigentliche Karosserie-Stirnwand) ist das Blech 19 etwa rechtwinklig nach rückwärts und anschließend wieder nach oben abgebogen und bildet dort - zusammen mit einem bei 28 angeschweißten weiterer Blechteil 29 den sog. Wasserkasten 30. Der: an den Seiten im Querschnitt etwa ein umgekehrtes U bildende, im mittleren Abschnitt kastenförmig ausgebildete und insgesamt mit 20 be- · zifferte Stirnwandquerträger wird - wie Fig. 3 ebenfalls zeigt — teilweise auch aus dem Stirnwandblech 19 gebildet. Und zwar ist der eine U-Schenkel des Stirnwandquerträgers 20 " das bereits erwähnte obere Ende 31 des Stirnwandbleches 19, mit dem - bei 32 - ein den anderen U-Schenkel des Stirnwandquerträgers 20 bildendes separates Blechteil 33 verschweißt ist. Wie weiterhin aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 2-6 hervorgeht, ist der Stirnwandquerträger 20 in seiner Montage-Endstellung beidseitig mit der Karosserie 10 verschraubbar.

Hierfür weisen die beiden A-Säulen 13, 14 der Karosserie 10 i jeweils einen insgesamt mit 34 bezeichneten Trägeranschiuß auf. Wie insbesondere aus Fig. 2-5 erkennbar ist, sind die Trägeranschlüsse 34 jeweils aus der zugeordneten A-Säule (13 bzw. 14) einerseits und dem Radeinbau 17 (vgl. Fig. 1) andererseits herausgeformt. Der der A-Säule 13 zugeordnete Teil des Trägeranschlusses 34 ist in Fig. 4 mit 35 bezeichnet, wohingegen der dem Radeinbau 17 zugeordnete Teil des Trägeranschlusses 34 dort mit 36 beziffert ist. Zur weiteren Veranschaulichung der Einbauverhältnisse des Stirnwandquerträgers 20 ist in Fig. 4 noch ein Teil der Frontscheibe (Windschutzscheibe) gezeigt und mit 37 beziffert.

Die Verschraubung des Stirnwandquerträgers 20 mit den Trägeranschlüssen 34 erfolgt - wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlieh ist - jeweils mittels zweier Schrauben 38, 39, die zwei hierfür vorgesehene Schraubendurchführungen 40, 41 bzw. 42, 43 an dem jeweiligen Trägeranschluß 34 bzw. am jeweils zugeordneten Ende des Stirnwandquertragers 20 durchsetzen. Fig.

COPY

- X-* —

macht hierbei deutlich, daß die Schrauben 38, 39 an ihren Köpfen konische Anschrägungen 44 besitzen, die mit entsprechend konischen Vertiefungen 45 in den Trägeranschlüssen 34 zusammenwirken, derart, daß beim Anziehen der Schrauben 38, 39 ein sog. Konusdurchzug des die Schrägflächen 44 umgebenden Bereichs des Stirnwandquerträgerbleches 31 erfolgt. An den Enden der Schrauben 38, 39 erfolgt ebenfalls ein entsprechender Konusdurchzug der die Schrauben 38, 39 umgeben- : den Bereiche des Bleches 33 des Stirnwandquerträgers 20. Dort \ sind die mit 46 bezifferten Schraubenmuttern, welche durch : ein Sicherungsblech 47 an dem Stirnwandquerträger 20 ge- ' halten werden, ebenfalls mit konischen Schrägflächen - hier mit 48 bezeichnet - versehen. Durch den aus Fig. 6 ersichtlichen und im vorstehenden beschriebenen Konusdurchzug ist j eine besonders feste Verbindung zwischen Stirnwandquerträger ; 20 und Trägeranschluß 34, ohne Verschiebung der Teile gegen- i

einander, gewährleistet. · j

Fig. 4 und 5 lassen desweiteren erkennen, daß die Trägeranschlüsse 34 jeweils mit einem Scheibenflansch 49 versehen sind, ί der zur Halterung von geklebten Frontscheiben oder zur Halterung j eines Scheibenfassungsgummis dient. Auch der Stirnwandquerträger 20 ist an seinem oberen Rand zugleich als Scheibenflansch aus- ' gebildet (Bezugszeichen 3 2), und zwar derart, daß sich die ; Scheibenflansche 49 der Trägeranschlüsse 34 und der Scheiben- '

flansch 32 des Stirnwandquerträgers 20 in Montage stellung zum '■ Gesamt-Scheibenflanseh ergänzen. Hierbei weisen die den Träger- j anschlüssen 34 zugeordneten Scheibenflanschteile 49 beidseitig j jeweils eine abgesetzte Verlängerung auf (vgl. insbesondere ! Fig. 4), die zur Befestigung des am- Stirnwandquerträger 20 ;

ausgebildeten Scheibenflanschteils 3 2 in der Weise dient, daß die Oberflächen der Scheibenflanschteile 49, 32 in montierter Stellung bündig verlaufen. Gleichzeitig dienen hierbei die abgesetzten Verlängerungen der Scheibenflanschteile 4 9 zur Festlegung der Montagestellung der Baueinheit 18 in Vertikalrichtung.

Aus Fig. 2 und 3 (vgl. aber auch Fig. 6) geht weiterhin hervor, daß die bei der Montage der Baueinheit 18 miteinander kooperierenden Flächen (z.B. 50, 51 in Fig. 2) der Trägeranschlüsse 34 und des Stirnwandquerträgers 20 jeweils konisch ausgebildet sind

und zur selbsttätigen Zentrierung hinsichtlich Einbaustellung der Baueinheit 18 in der Horizontalebene dienen. Durch die Schrägflächen 50, 51 erfolgt hierbei auch zugleich die Festlegung der Baueinheit 18 quer zur Fahrzeuglängsrichtung. ■ ■

Aus Fig. 7 ist erkennbar, daß die Armatürentafel 21 beidseitig bei 52, 53 abgeschrägt ausgebildet sein muß, damit ihre Konturen den entsprechenden Abmessungen der Frontscheibenöffnung 11, die seitlich ebenfalls Schrägflächen aufweist, entspricht.

Hierdurch entfallen zunächst an der Armaturentafel 21 die in Fig. 7 strichliert angedeuteten dreieckförmigen Seitenabschnitte 54, 55. In Einbaustellung der Armaturentafel 21 werden jedoch diese fehlenden Seitenteile 54, 55 durch die Innenverkleidungen der jeweils zugeordneten A-Säule 13 bzw. 14 ergänzt.'

Betrachtet man noch einmal die Darstellung nach Fig. 1, so' erkennt man, daß die gesamte Stirnwand 19 einen in Horizontalrichtung abgebogenen flanschartigen Rand 56 besitzt, mittels dessen sie an einem entsprechend ausgebildeten Rand 57 an den angrenzenden Karosseriewänden 15 dichtend"zu befestigen ist. Es wird diesbezüglich auch auf die Darstellung nach Fig. 8 verwiesen. Aus Fig. 1 und 8 ist desweiteren erkennbar, daß. die kooperierenden Ränder 56, 57 von Stirnwand 19 und angrenzenden Karosseriewänden 15, 17 - vom Scheibenflansch 32, 49 ausgehend, über Radeinbau 17 und Unterbau 15 umlaufend - einen mit aushärtendem Dichtmittel füllbaren Dichtungskanal 58 bilden,, und unterhalb des Dichtungskanals 58 miteinander verbindbar sind.

Zwei mögliche Ausführungsformen für die Ausbildung des Dichtungskanals 58 im einzelnen sind aus Fig. 9 und 10 erkennbar. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 ist der Dichtungskanal mit 58a beziffert. Die Stirnwand 19a ist an ihrem Rand 56a doppelwandig ausgebildet, wobei die beiden mit 59, 60 bezeichneten Wandteile . den Dichtungskanal 58a bilden. In den Dichtungskanal 58a ragt von unten der mit 57a bezeichnete Rand des Karosserieunterbaues 15, 17 hinein. Das in den Dichtungskanal 58a eingefüllte Klebe-, mittel 61 kann ein Polyurethan-Kleber sein, der auch zur Einklebung der Frontscheibe 3 7 verwendet werden kann. Die feste

copy " ¹⁶ "

Verbindung der Ränder 56a und 57a der Stirnwand 19a einerseits
und des Fahrzeugunterbaus 15, 17 andererseits erfolgt schließlich durch Schrauben, von denen in Fig. 9 eine gezeigt und mit
62 beziffert ist.
5

Bei der Variante nach Fig. 10 ist dagegen der zur Verbindung
mit dem Rand 56b der Stirnwand 19b vorgesehene Karosserierand 57b
• doppelwandig ausgebildet, wobei er zwei Wandteile 63, 64 aufweist, die zwischen sich den Dichtungskanal 58b einschließen. !

In den Dichtungskanal 58b ragt der Rand 56b der Stirnwand 19b ι

in Einbaulage von oben hinein. Der Dichtungskanal 58b ist mit !

aushärtbarem Klebemittel 61, z.B. einem Polyurethan-Kleber, J gefüllt. Der als Klebeflansch dienende, in das aushärtbare

Klebemittel 61 hineinragende Rand 56b der Stirnwand 19b ist j

mit eingeprägten Distarizwarzen 65 versehen. Hierdurch wird die j beiderseitige Verklebung der flanschartigen Ränder 56b und 57b

besonders gut gewährleistet. Eine Schraubverbindung der beiden '

Ränder 56b und 57b ist bei dieser Ausführungsform nicht vor- j

gesehen und auch nicht erforderlich. i

In der perspektivischen Darstellung nach Fig. 11 ist die Bau- |

einheit 18 in montierter Lage innerhalb der Karosserie gezeigt. j

i In Fig. 11 sind außerdem zwei mögliche Varianten für die Aus- j bildung des Wasserkastens 30 gezeigt. So kann der Wasserkasten 30 ι einmal - wie in ausgezogenen Linien dargestellt - beidseitig ■ ; im Abstand.zu der Karosserie-Seitenwand 17 abgeschlossen sein. , Es ist aber auch möglich, den Wasserkasten 30, wie in Fig. 11
in gestrichelten Linien 30' angedeutet, bis an die jeweils '■ benachbarte Seitenwand 17 unmittelbar heranzuführen. Dies gilt
selbstverständlich nicht nur für die rechte Fahrzeugseite (wie

in Fig. 11 angedeutet), sondern auch für die linke Fahrzeugseite,
wo diese Variante nicht noch einmal extra eingezeichnet ist.

Zwei mögliche Ausführungsformen der Stirnwand 19, einschließlich
Stirnwandquerträger 20, zeigen schließlich die Fig. 12 und 13.
Fig. 12 veranschaulicht hier die eher konventionelle Ausführung
der Stirnwand 19 und des Stirnwandquerträgers 20 aus mehreren
Blechteilen, die - wie etwa aus Fig. 3 ersichtlich - zusammenge-

- 17 -

setzt werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 weichen indessen die einzelnen Blechteile in ihrer Gestaltung etwas von der Ausführungsform nach Fig. 3 ab. So sind z.B. die den Wasserkasten 30 bildenden Blechteile 29a und 31a in Fig. einteilig ausgebildet, wohingegen der Wasserkasten 30 bei der Ausführungsform nach Fig. 3 aus zwei bei 28 miteinander verschweißten Blechen 29, 31 besteht. Der Stirnwandquerträger setzt sich auch bei der Ausführungsform nach Fig. 12 aus zwei Blechteilen - mit 31a und 33a bezeichnet - zusammen, die an ihren oberen Rändern 3 2a bzw. 3 2b miteinander verbunden werden können.

Die Ausführungsform nach Fig. 13 weicht hiervon'wesentlich ab. Die Besonderheit besteht hierbei insbesondere darin, daß die die Stirnwand 19c und den Stirnwandquerträger 20c bildenden Teile sämtlich aus Plastikmaterial bestehen. Hierdurch reduziersich vorteilhaft die Gesamtzahl der miteinander zu dem Bauelement Stirnwand/Stirnwandquerträger zu verbindenden Einzelteile auf nur drei. Der Wasserkasten wird hierbei, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3, durch das mehrfach abgeknickte Stirnwandteil 19c, mit seinem Endteil 29c gebildet, an dem ein separates Wandteil 29c befestigt y/ird. Der Stirnwandquerträger 20c setzt sich, ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3, aus den Teilen 29c und 33c zusammen, die an den oberen Rändern 32c¹ und 32c¹¹ miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden.

Abschließend sei noch einmal erwähnt, daß bei der Montage der Baueinheit 18 diese in Richtung von oben nach unten (Pfeil 26 in Fig. 1, 2 und 3) durch die freie Frontscheibenöffnung 11 und den nach oben ebenfalls offenen Motorraum 12 in die Karosse eingefahren wird und anschließend - wie oben ausführlich beschrieben - mit den entsprechenden Anschlußteilen der Karosseri verbunden wird. Anschließend können dann Frontscheibe 3 7 und Motorhaube (nicht gezeigt) montiert werden.

- 18 -

COPY

Claims

27. April 1983 8030

Anraelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim

Vormontierte Baueinheit für den Cockpit-Bereich von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, und Verfahren zum Einbau einer solchen vormontierten Baueinheit

Ansprüche

Vormontierte Baueinheit für den Cockpit-Bereich von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, die

-5 --■-■ -^; als Ganzes innerhalb der Karosserie des Fahrzeuges montierbar ist und im wesentlichen folgende Aggregate umfaßt: eine Armaturentafel, einschließlich aller Einbauten, Sicherungskasten und elektrischer Verkabelung, Heizung mit Betätigung und Luftverteilungssystem, Antenne; ferner eine Lenkung mit Lenkrad, Lenkgetriebe, Lenkradverkleidung und Lenkungshelter; sowie Pedale für Kupplung und Bremse sowie Fahrpedal, jeweils mit Pedalböcken; Bremskraftverstärker, Scheibenwischeranlage, Heizungsgebläse, Klimaanlage u. dgl., und wobei die Karosserie eine Stirnwand mit Stirnwandquerträger (sogenannter Lenkungsquerträger) aufweist, mit der die genannten Aggregate - unmittelbar oder mittelbar - im eingebauten Zustand verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Stirnwand (19) und Stirnwandquerträger (20) von der Rohkarosserie (10) getrennt sind und als Montagebasis für die Baueinheit (18) dienen, und daß in Einbaulage der Baueinheit Stirnwand und Stirnwandquerträger mit den seitlich jeweils angrenzenden - Karosseriewänden (15, 17) dichtend verbindbar sind.

COPY _ 2

2. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe außer den fahrgastraumseitig angeordneten Aggregaten (z.B. 21-24) des Cockpit-Bereichs auch noch alle, zumindest aber wesentliche, Aggregate (z.B. 25) umfaßt, die motorraumseitig (12) der Stirnwand (19) bzw. dem Stirnwandquerträger (20); zugeordnet sind.' j

3. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stirnwand (19) bildende Blech mit dem Stirnwandquerträger (20) bzw. mit

den
einem einen Teil des/Stirnwandquerträger (20) bildenden

Bleches(33) verschweißt ist (bei 32)'.

4. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in den seitlichen Bereichen im Querschnitt etwa U-förmige Stirnwandquerträger (20) hinsichtlch des einen U-Schenkels (31) vom oberen Abschnitt des Stirnwandbleches (19) und hin sichtlich des zweiten U-Schenkels von einem mit dem Stirnwandblech (19) (bei 32) verschweißten Querträger blech (33) gebildet wird (Fig. 2, 5 und 6).

5. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (31) des Stirnwandbleches (19) abgewinkelt ausgebildet ist und - zusammen mit einem mit ihm verschweißten weiteren Blechteil (29) - zugleich den Wasserkasten (30) bildet (Fig. 3 und 11).
30

'6. Vormontierte Baueinheit nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnwandquerträger (20) beidseitig (bei 42, 43) mit der Karosserie (10) verschraub-' bar ist und daß hierfür die linke und die rechte A-Säule (13, 14) der Karosserie jeweils einen Trägeranschluß (34) aufweisen (Fig. 2-6).

COPY

7. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil (35) des Trägeranschlusses (34) Bestandteil des Innenbereichs der jeweiligen A-Säule (13 bzw. 14) ist und der vordere Teil (36) (Fig. 4) des Trägeranschlusses durch eine Verlängerung des zugeordneten seitlichen Radeinbauteiles (17) gebildet wird.

8. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägeranschluß (34) mit einem Scheibenflansch (49) für geklebte Scheiben (37) oder für den Scheibenfassungsgummi.ausgebildet ist

(Fig. 4 und 5). .

9. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnwandquerträger (20) •an seinem oberen Rand (32) zugleich als Scheibenflansch ausgebildet ist, derart, daß sich der Scheibenflansch (49) der Trägeranschlüs.se (34) und der Scheibenflansch (32)· des Stirnwandquerträgers (20) in Montagestellung zum Gesamt-Scheibenflansch ergänzen (Fig. 4).

10. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Trägeranschlüssen (34) zugeordneten Teile (49) des Gesamt-Scheibenflansches (32, 49) beidseitig jeweils eine abgesetzte Verlängerung aufweisen, die zur Befestigung des am Stirnwandquerträger (20) ausgebildeten Scheibenflanschteils (32) und zugleich zur Festlegung der Montagestellung der Baueinheit (18) in Vertikalrichtung dient.

11. Vormontierte Baueinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-10, , dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußflächen (50) der beidseitigen Trägeranschlüsse (34) und mit diesen zusammenwirkende Anschlußflächen (51) des Stirnwandquerträgers

(20) jeweils konisch ausgebildet sind und zur selbsttätigen Zentrierung hinsichtlich Einbaustellung der Baueinheit (18) in der Horizontalebene dienen (Fig. 2). ■

COPY

12. Vormontierte Baueinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 6-11,

dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vornahme der Schraubverbindung zwischen Stirnwandquerträger (20) und den Trägeranschlüssen (34) konisch angeschrägte Schrauben (38, 39) mit entsprechend konischen Vertiefungen (45) in den Trägeranschlüssen (34) zusammenwirken, derart, daß beim Anziehen der Schrauben ein sogenannter Konusdurchzug (bei 42, 43) des Stirnwandquerträger-Bleches erfolgt ■ (Fig. 6).

13. Vormontierte Baueinheit nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturentafel (21) seitlieh abgeschrägt ausgebildet ist (bei 52, 53) entsprechend den beidseitigen Schrägen der Frontscheibenöffnung (11), in der Draufsicht gesehen, und daß die Armaturentafel (21) in Einbaustellung hinsichtlich ihrer infolge der Schrägung (52, 53) fehlenden Seitenteile (54, 55) durch die Innenverkleidung der jeweils zugeordneten A-Säule und der Türen (13 bzw. 14) ergänzt wird (Fig. 7).

14. Vormontierte Baueinheit nach einem öder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Stirnwand (19) einen abgebogenen flanschartigen Rand (56) aufweist, mittels dessen sie mit einem entsprechenden Rand (57) an den angrenzenden Karosseriewänden (Radeinbau 17 und Unterbau 15) dichtend verbindbar ist (Fig. 1 und 8-10).

15. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die kooperierenden Ränder (56, 57) von Stirnwand (19) und angrenzenden Karosseriewänden (15,· 17) - vom Scheibenflansch (32, 49) ausgehend, 5 über Radeinbau (17) und Unterbau (15) umlaufend - einen mit aushärtendem Dichtmittel (61) füllbaren Dichtungs-

kanal (58) bilden und innerhalb und/oder unterhalb des Dichtungskanals (58) miteinander verbindbar sind (Fig. und 10).

16. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verbindung mit dem Rand (56b) der Stirnwand (19b) vorgesehene Karosserierand (57b) doppelwandig (63, 64) ausgebildet ist und - vom Scheibenflansch (3 2, 49) ausgehend, über Radeinbau (17) und Unterbau (15) umlaufend - einen Dichtungskanal (58b) bildet, in den der Rand (56b) der Stirnwand (19b) in Einbaulage der Baueinheit (18) von oben hineinragt, und daß der Dichtungskanal (58b) mit aushärtbarem Klebemittel (61) füllbar ist, derart, daß die beiden kooperierenden Ränder (56b, 57b) miteinander verklebbar sind (Fig. 10).

17. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß als Klebemittel (61) ein zugleich zur Einklebung der Scheiben (z.B. 37) verwendbarer Polyurethan-Kleber dient.

18. Vormontierte Baueinheit nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der als Klebeflansch dienende Rand (56b) der Stirnwand (19b) mit eingeprägten Distanz-Warzen (65) versehen ist.

19. 'Vormontierte Baueinheit nach einem oder mehreren der

vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß Stirnwand (19c) und Stirnwandquerträger (20c) als ein- oder mehrteiliges Plastikelement oder aus Leichtbaublechen bzw. Verbundmaterialien ausgebildet sind (Fig. 13).

20. Verfahren zum Einbau einer vormontierten Baueinheit nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vormontierte Baueinheit (18) von oben nach unten durch die Windschutzscheibenöffnung (11) der Karosserie (10) eingefahren und an-

schließend an Stirnwand (19) und Stirnwandquerträger (20) mit den angrenzenden Karosseriewänden (15, 17) dichtend verbunden wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet, daß Windschutzscheibe (37) und Motorhaube erst nach Einbau der vormontierten Baueinheit (18) montiert werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21,

dadurch gekennzeichnet, daß die Motorhaube vorn oder seitlich scharnierend befestigt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 20,

dadurch gekennzeichnet, daß die Windschutzscheibe zusammen mit dem Cockpit oder als vormontierte Baueinheit eingefahren wird.

COPY ;