DE4134436C2

DE4134436C2 - Kraftfahrzeugkarosserie mit einem sich zwischen A-Säulen erstreckenden Vorderwandquerträger

Info

Publication number: DE4134436C2
Application number: DE4134436A
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Dipl I Heyer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2011-10-19
Also published as: DE4134436A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Karosserieauf bau, wie er aus der DE 28 53 374 A1 bekannt ist, bietet einerseits den Vorteil der Möglichkeit einer Vormontage wesentlicher Bestand teile der Lenkung (Lenksäule, Lenkrad) und bewirkt andererseits eine wesentliche Versteifung der Fahrzeugkarosserie in ihrem un mittelbar vor dem Fahrer bzw. Beifahrer liegenden Vorderwandbe reich. Aus der DE 31 49 083 C2 ist es im Rahmen eines anderen Kon struktionsprinzips auch bereits bekannt, weitere Bestandteile, wie Schalttafel nebst Einbauten und Verkabelung, Heizung und Betä tigungspedale für Kupplung, Bremse und Gas zu einer Vormontageein heit zusammenzufassen, die als solche in die eigentliche Fahr zeugkarosserie eingebaut wird. Von dem gattungsbildenden Stand der Technik unterscheidet sich dieses Prinzip jedoch grundsätzlich da durch, daß die verschiedenen, die Vormontageeinheit bildenden Teile auf einem Montagerahmen zusammengefaßt werden, der nach dem Einbau dieser Teile in die eigentliche Fahrzeugkarosserie aus dem Fahrzeug wieder herausgefahren wird. Dieser Stand der Technik ver zichtet also auf einen weiteren Querträger im Sinne der Konstruk tion nach der DE 28 53 374 A1, der einen Bestandteil der Fahrzeug karosserie bildet und ein wesentliches Merkmal auch der Erfindung darstellt.

Bei einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Patentanspruchs 1 müssen eine Reihe von unvermeidbaren Abmessungstoleranzen berücksichtigt werden. Dies gilt hinsichtlich der Befestigung des weiteren Querträgers an der eigentlichen Ka rosserie, aber insbesondere bei Bestückung des weiteren Querträ gers mit weiteren Teilen auch hinsichtlich der Ausrichtung dieser Teile, z. B. der Schalttafel, hinsichtlich ihrer Befestigungs einrichtungen im Bereich der Vorderwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie so auszubilden, daß bei Ausnutzung des weiteren Querträgers gleichsam als Basis für eine auch die Schalt tafel und ein Heiz- und/oder Klimagerät enthaltende Vormon tageeinheit unvermeidbare Toleranzen bei der Montage des weiteren Querträgers automatisch berücksichtigt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbil dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist in vorteilhafter Weise also so ausgelegt, daß bei der Montage des weiteren Querträgers und da mit der Vormontageeinheit in der eigentlichen Karosserie zunächst über die dritten Zentriereinrichtungen die Höhe der Vormontageein heit festgelegt wird, während Querbewegungen noch möglich sind. Hinsichtlich der Querausrichtung der Vormontageeinheit ist dagegen diejenige der zweiten Zentriereinrichtungen (die der starr mit dem weiteren Querträger verbundenen Schalttafel zugeordnet sind) entscheidend, die auf der der Lenkeinrichtung zugekehrten Seite liegt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, bei einem Fahrzeug mit Linkslenkung und einem solchen mit Rechtslenkung (angelsächsische Länder) eine Ausrichtung der Vormontageeinheit in Bezug auf die Lage der Lenkeinrichtung vorzunehmen.

Besondere Maßnahmen müssen hinsichtlich der Ausrichtung des in dem Abstand zwischen den beiden Querträgern untergebrachten, ebenfalls einen Bestandteil der Vormontageeinheit bildenden Heiz- bzw. Kli mageräts getroffen werden. Dieses wird in Abweichung von anderen Bestandteilen der Vormontageeinheit nicht fest mit dem weiteren Querträger verbunden, sondern in Höhen- und Querrichtung nachgie big, so daß seine Ausrichtung in diesen Richtungen erst durch Wirksamwerden der ersten Zentriereinrichtung bestimmt wird.

Selbstverständlich sind zusätzlich zu diesen Zentriereinrichtungen Befestigungsmittel für den weiteren Querträger (Verschraubungen an den A-Säulen), der Schalttafel (am Vorderwandquerträger), des H eiz- und/oder Klimageräts (an der Vorderwand) und ggf. weiterer Bestandteile der Vormontageeinheit (Lenkungsbock) an der eigentli chen Karosserie vorhanden. Alle diese Befestigungseinrichtungen sind verständlicherweise so ausgeführt, daß sie die Ausrichtung mittels der beschriebenen Zentriereinrichtungen zulassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch schräg von oben und hinten eine Explosionsdarstellung der hier interessierenden Karosserieteile,

Fig. 2 in verschiedener Höhe liegenden Horizontalschnitten insbesondere die Zentriereinrichtungen in einer ersten Phase des Montagevorgangs des weiteren Querträgers,

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 in einer zweiten Montagephase und

Fig. 4 die Relativlage der Bestandteile der Zentriereinrichtungen nach beendeter Montage,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Fahrzeug karosserie im Bereich einer Halterung für das Heiz- und/oder Klimagerät am weiteren Querträger,

Fig. 6 den in Fig. 5 bei VI-VI angedeuteten Querschnitt und

Fig. 7 ebenfalls einen Längsschnitt durch die Karosserie im Bereich einer anders aus geführten Halterung für das Heiz- und/ oder Klimagerät.

Betrachtet man nun Fig. 1, so erstreckt sich in an sich bekannter Weise zwischen den beiden A-Säulen 1 und 2 unterhalb der nicht dargestellten Windschutzscheibe der übliche Vorderwandquerträ ger 3, dessen Aufbau im einzelnen nicht interessiert. Der Fahr gastraum des hier angenommenen Pkw wird in Richtung nach vorne durch die Vorderwand 4 begrenzt.

Zusätzlich zu dem üblichen Vorderwandquerträger 3 enthält die Ka rosserie im Endzustand den weiteren Querträger 5, der mittels nicht dargestellter Schrauben im eingebauten Zustand an den Stirn seiten 6 und 7 der A-Säulen 1 und 2 festgelegt ist. Der weitere Querträger 5 bildet einen tragenden Bestandteil einer Vormontage einheit, die neben der bei 8 angedeuteten Schalttafel mit In strumenten und Betätigungseinrichtungen auch die hier nur durch den Lenkungsbock 9 angedeutete Lenkeinrichtung mit Lenksäule und Lenkrad sowie Kupplungs-, Gas- und Bremspedal umfaßt; zwei Pedal böcke sind bei 10 und 11 gezeichnet. Einen weiteren Bestandteil der Vormontageeinheit bildet das Klimagerät 12 bekannten und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus. Es ist über zwei noch zu be schreibende Halterungen 13 und 14 am weiteren Querträger 5 sowohl in Querrichtung als auch in. Höhenrichtung begrenzt beweglich gela gert, damit Bautoleranzen zwischen den verschiedenen, hier zusam menkommenden Karosseriebestandteilen ausgeglichen werden können.

Die Lagejustierung der verschiedenen hier angesprochenen Teile er folgt mittels Zentriereinrichtungen, die sich gleichsam in drei Gruppen unterteilen lassen:

Eine erste, in Fig. 1 allgemein mit 15 bezeichnete Zentrierein richtung, die übrigens ebenso wie die weiteren Zentriereinrichtun gen in Montagerichtung des weiteren Querträgers 5, also im wesent lichen in Fahrzeuglängsrichtung, ausgerichtet ist, enthält an der Vorderwand 4 den Zentrierbolzen 16, dem eine noch zu beschrei bende, mit einem trichterähnlichen Einlauf versehene Aufnahme am Klimagerät 12 zugeordnet ist; durch diese erste Zentriereinrich tung 15 erfolgt eine Zentrierung des Klimageräts 12 in Quer- und Höhenrichtung.

Wie noch anhand der folgenden Figuren erläutert wird, erfolgt diese Ausrichtung des Klimageräts 12 praktisch jedoch erst am Schluß der Montage des weiteren Querträgers 5, d. h. der gesamten Vormontageeinheit. Zuvor werden erste und zweite Zentriereinrich tungen wirksam. So sind für die Schalttafel 8, die nach ihrer Aus richtung an den Böcken 17 und 18 am Vorderwandquerträger 3 festge schraubt wird, zwei Zentriereinrichtungen 19 und 20 in symmetri scher Lage bezüglich der Längsmittelebene des Fahrzeugs zugeord net, von denen in Fig. 1 die Aufnahmen 21 und 22 für an der Schalttafel 8 vorgesehene Zentrierbolzen dargestellt sind. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Aufnahmen 21 und 22 in Querrichtung länglich ausgeführt, so daß eine Querjustierung nur dann gegeben ist, wenn einer der beiden zugeordneten Zentrierbolzen einen entsprechenden, in Querrichtung länglichen Querschnitt besitzt. Handelt es sich, wie in Fig. 1 angenommen, um ein Linkslenkerfahrzeug, so wird der mit der Aufnahme 21 zusammenwirkende Zentrierbolzen einen derar tigen länglichen Querschnitt besitzen, so daß bei der Justierung der Querlage der Schalttafel 8 und damit des mit dieser fest verbundenen weiteren Querträgers 5 die lenkungsnahe Zentrierein richtung 19 gleichsam den Ausgangspunkt bildet. Bei einem Rechts lenkerfahrzeug wird der Zentrierbolzen der Zentriereinrichtung 20 dagegen einen derartigen länglichen Querschnitt besitzen, so daß auch dann der Bezugspunkt für die Querausrichtung lenkungsnah ist. Der Querschnitt des jeweils anderen Zentrierdorns ist dagegen nicht länglich in Querrichtung, so daß er die Querausrichtung nicht beeinträchtigt.

Schließlich sind zwei dritte Zentriereinrichtungen 23 und 24 vor gesehen, die zur Höhenjustierung des weiteren Querträgers 5 und damit der gesamten Vormontageeinheit dienen. Sie enthalten Zen trierdorne 25 und 26 mit rundem Querschnitt sowie diesen zugeord nete, in Querrichtung längliche Querschnitte besitzende Aufnahmen 27 und 28 an den Stirnseiten 6 und 7 der A-Säulen 1 und 2. Zur Befestigung des weiteren Querträgers 5 an den A-Säulen dienen nicht dargestellte Schrauben, die in Querrichtung verlaufende Langlöcher 29 bzw. 30 auf beiden Seiten des - hier zweischalig ausgeführten - weiteren Querträgers 5 durchsetzen und in entspre chende Gewindelöcher in den Stirnseiten 6 und 7 der A-Säulen eingeschraubt sind.

Die Befestigungseinrichtungen für das Klimagerät 12 sind in Fig. 1 nicht dargestellt; der Lenkungsbock 9 wird, wie durch unter brochene Linien in Fig. 1 angegeben, mit an seinem vorderen Ende vorgesehenen Flanschen an die Vorderwand 4 angeschraubt.

Fig. 2 zeigt die Lage insbesondere der Bestandteile verschiedener Zentriereinrichtungen in einer ersten Phase der Montage des Quer trägers 5 an den A-Säulen, von denen hier nur die linke A-Säule 1 wiedergegeben ist. Man erkennt, daß der Zentrierdorn 25 der drit ten Zentriereinrichtung 23 bereits in den Bereich der zugehörigen, in Querrichtung länglichen Aufnahme 27 in der Stirnwand 6 der A-Säule 1 eingedrungen ist und - zusammen mit der in Fig. 1 bei 24 angedeuteten entsprechenden Zentriereinrichtung auf der anderen Fahrzeugseite - eine Höhenjustierung des weiteren Querträgers 5 und damit der Vormontageeinheit vornimmt. Dagegen ist in dieser Phase des Zusammenbaus der Karosserie der Zentrierdorn 31 für die Schalttafel 8 noch nicht so weit in die zugehörige Aufnahme 21 eingedrungen, daß er hinsichtlich der Ausrichtung wirksam ist.

Ähnliches gilt für die dem Klimagerät 12 zugeordnete erste Zen triereinrichtung 15: Der Zentrierdorn 16 befindet sich noch in dem trichterähnlich erweiterten Bereich der zugehörigen Aufnahme 32 am Klimagerät 12.

Zur Befestigung des Klimageräts 12 an der Vorderwand 4 dienen in diesem Ausführungsbeispiel vier Gewindebolzen, die nach Durchset zen von Ausnehmungen in der Vorderwand 4 mittels Muttern ver schraubt werden. Fig. 2 zeigt einen dieser Bolzen; er ist mit 33 bezeichnet, die zugeordnete, relativ weite Öffnung in der Vorder wand 4 trägt das Bezugszeichen 34.

Während also in der in Fig. 2 dargestellten Montagephase nur die dritten Zentriereinrichtungen 23 und 24 wirksam sind, zeigt Fig. 3 eine weitere Annäherung des weiteren Querträgers 5, die auch die Wirksamkeit der Zentriereinrichtungen 15 und 19 zur Folge hat. Nach wie vor ist aber der Befestigungsbolzen 33 nicht in seiner Endposition.

Durch die erste Zentriereinrichtung 15 wird nunmehr das - begrenzt nachgiebig an dem weiteren Querträger 5 gehaltene - Klimagerät 12 in Horizontalrichtung und in senkrechter Richtung ausgerichtet, und die Ausrichtung des weiteren Querträgers 5 in senkrechter Richtung, also in Höhenrichtung, bietet infolge des elastischen Überzugs 35 auf dem Zentrierbolzen 31 der ersten Zentriereinrich tung 19 (und verständlicherweise auch der entsprechenden Zentrier einrichtung 20) keine Probleme.

Fig. 4 zeigt nun die Verhältnisse im eingebauten Zustand der Vor montageeinheit. Über die Gewindebolzen 33 und Muttern 36 ist das Klimagerät 12 an der Vorderwand 4 festgelegt.

In Fig. 4 ist angedeutet, daß der Zentrierbolzen 31 für die Schalttafel 8 keinen runden Querschnitt besitzt, sondern sein Querschnitt gleichsam vier Rippen in sternförmiger Anordnung auf weist. Dabei sind die in der Zeichenebene liegenden, d. h. hori zontal verlaufende Rippen höher als die senkrechten Rippen, da es sich um ein Linkslenkerfahrzeug handelt und die Aufnahme 21, wie bereits beschrieben, in Querrichtung länglich ist. Der Zentrier bolzen der auf der anderen Fahrzeugseite liegenden entsprechenden Zentriereinrichtung 20 besitzt dagegen einen runden Querschnitt, so daß diese Zentriereinrichtung 20 in Querrichtung keinen Ab stützeffekt hat.

Zu beschreiben ist noch die Ausbildung der Halterungen 13 und 14 des Klimageräts 12 an dem weiteren Querträger 5. Betrachtet man Fig. 5, die die Verhältnisse für die Halterung 13 wiedergibt - die Halterung 14 ist identisch aufgebaut -, so ist an dem weiteren Querträger 5 der Ausleger 37 vorgesehen, der die hülsenartige Auf nahme 38 am Klimagerät 12 durchsetzt und an seinem in der Figur linken, bei der Montage des Geräts 12 am weiteren Querträger 5 vorderen Ende die Federzunge 39 trägt, mit der er die Rippe 40 an der hülsenartigen Aufnahme 38 hintergreift. Auf diese Weise ist mit einfachen Mitteln eine Abrutschsicherung gewonnen.

Wie der Querschnitt der Fig. 6 erkennen läßt, ist der Ausleger 37 als Träger mit W-ähnlichem Querschnitt gestaltet; die horizontal verlaufenden Querschnittsbereiche stützen sich auf Rippen oder Streifen aus nachgiebigem Material 41 an der Aufnahme 38 ab. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist zur Gewinnung der Nach giebigkeit der Lagerung 13 in Höhen- und Querrichtung die mit dem Ausleger 37 zusammenwirkende Innenfläche der Aufnahme 38 bei 42 bombiert ausgeführt.

Mit der Erfindung ist, wie auch aus dieser Beschreibung von Aus führungsbeispielen hervorgeht, eine gattungsgemäße Kraftfahrzeug karosserie geschaffen, die mit einfachen Mitteln gleichsam einen Toleranzausgleich sicherstellt, so daß die erfindungsgemäße Karos serie besonders geeignet für eine automatische Montage ist.

Claims

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einem sich zwischen A-Säulen er streckenden Vorderwandquerträger sowie einem weiteren, unab hängig von diesem unter Wahrung eines Abstands in Fahrzeug längsrichtung befestigten Querträger, der mit Lenkeinrichtun gen des Fahrzeugs eine von einem Fahrzeuginnenraum her befe stigte Vormontageeinheit bildet, dadurch gekennzeichnet, daß am weiteren Querträger (5) als weitere Bestandteile der Vor montageeinheit starr eine Schalttafel (8) sowie horizontal und vertikal begrenzt beweglich ein in dem Abstand liegendes Heiz- und/oder Klimagerät (12) befestigt ist, dem vorderwandseitig eine in Montagerichtung des weiteren Querträgers (5) ausge richtete erste Zentriereinrichtung (15) mit einem Zentrierbol zen (16) und einer trichterähnlichen Aufnahme (32) für diesen zugeordnet ist, während der Schalttafel (8) etwa symmetrisch zur Längsmittelebene des Fahrzeugs vorderwandseitig zwei eben falls in Montagerichtung des weiteren Querträgers (5) ausge richtete zweite Zentriereinrichtungen (19, 20) mit je einem Zentrierbolzen (31) und einer trichterähnlichen Aufnahme (21, 22) für diesen zugeordnet sind, wobei beide Aufnahmen (21, 22) in Querrichtung länglich, dagegen nur der lenkeinrichtungssei tige Zentrierbolzen (31) mit entsprechend länglichem Quer schnitt ausgeführt sind, während dem weiteren Querträger (5) zugeordnete, ebenfalls in seiner Montagerichtung ausgerichtete A-säulenseitige dritte Zentriereinrichtungen (23, 24) mit je einem Zentrierbolzen (25, 26) und einer Aufnahme (27, 28) für diesen Spiel in Querrichtung aufweisen, und daß die Bestand teile der Zentriereinrichtungen (15, 19, 20, 23, 24) in der Montagerichtung des weiteren Querträgers (5) derart unter schiedlich dimensioniert sind, daß bei dieser Montage zunächst eine Höhenzentrierung durch die dritten Zentriereinrichtungen (23, 24) und danach eine Querzentrierung der Schalttafel (8) nebst weiterem Querträger (5) durch die zweiten Zentriereinrichtungen (19, 20) sowie eine Höhen- und Querzentrierung des Heiz- und/oder Klimageräts (12) durch die erste Zentriereinrichtung (15) erfolgen.

2. Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den Bestandteilen der zweiten Zentriereinrichtungen (19, 20) elastische Zwischenlagen (35) vorgesehen sind.

3. Karosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur begrenzt beweglichen Befestigung des Geräts (12) am weite ren Querträger (5) zumindest eine in dessen Montagerichtung weisende Halterung (13, 14) mit einem Ausleger (37) an einem dieser Teile (12, 5) und einer diesen aufnehmenden Hülse (38) an dem anderen Teil (5, 12) vorgesehen ist.

4. Karosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der zusammenwirkenden Flächen von Ausleger (37) und Hülse (38) bombiert (42) ist.

5. Karosserie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13, 14) mit einer Abrutschsicherung (39, 40) versehen ist.

6. Karosserie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrutschsicherung eine einen Vorsprung (40) an der Hülse (38) hintergreifende Federzunge (39) am Ausleger (37) enthält.