EP4577442A1 - Modulquerträgersystem, verfahren zum einstellen einer eigenfrequenz einer lenksäule und kraftfahrzeug - Google Patents

Modulquerträgersystem, verfahren zum einstellen einer eigenfrequenz einer lenksäule und kraftfahrzeug

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Publication number
EP4577442A1
EP4577442A1 EP23724200.3A EP23724200A EP4577442A1 EP 4577442 A1 EP4577442 A1 EP 4577442A1 EP 23724200 A EP23724200 A EP 23724200A EP 4577442 A1 EP4577442 A1 EP 4577442A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steering column
reinforcing strut
receptacle
base support
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23724200.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Bergemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4577442A1 publication Critical patent/EP4577442A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns

Definitions

  • Module cross member system method for adjusting a natural frequency of a steering column and motor vehicle
  • the invention relates to a module cross member system, a method and a motor vehicle.
  • load-bearing parts are connected to one another, in particular by cross members.
  • On the front of the vehicle for example, bumpers, an upper front cross member and the cross member of the window support form essential cross-connections of the vehicle frame.
  • the cross members In addition to connecting the individual parts of the vehicle frame, the cross members usually have the task of allowing additional modules to be attached to them.
  • the components of the cockpit can be attached to a cross member.
  • chassis or frame Often at least individual parts of the chassis or frame are developed and used not only for a single type of motor vehicle, but as part of a platform or modular solution in order to save development costs and manufacturing costs.
  • An example of such a modular solution is the modular transverse matrix, or MQB for short, for cars with transversely installed engines and transmissions. This is used at Volkswagen, for example. B. used with the Audi A3 8V, Golf VII, Seat Leon III and the Skoda Octavia III.
  • chassis it may happen that different vehicle models have different requirements for the chassis. For example, it may be necessary for a particular product line to have increased requirements for noise protection or haptics.
  • a module cross member system for a motor vehicle, comprising:
  • a steering column mount which is connected to the base support and designed to be connected to a steering column, as well
  • At least one reinforcing strut receptacle which is designed to accommodate a reinforcing strut, which can be arranged between the base support and the steering column receptacle, wherein in a free state the reinforcing strut receptacle remains free, which results in a first natural frequency of the steering column connected to the steering column receptacle and in a reinforced one State the reinforcing strut is accommodated in the reinforcing strut receptacle, which results in a second natural frequency of the steering column connected to the steering column receptacle.
  • an assembly which has a support element with at least two ends, the ends being connectable to an A-pillar of a motor vehicle. Furthermore, the assembly has a connection assembly which is intended to accommodate a steering column, the connection assembly being arranged on the base support. Also provided on the assembly is a receiving assembly which is designed to be connected to a reinforcing element, the receiving assembly being provided between the support element and the connecting assembly.
  • This assembly according to the invention can be placed in at least two different states, with the reinforcing element being accommodated in the connecting assembly in an equipped state and in an unequipped state State the connection assembly remains free, which results in different natural frequencies of an installable steering column.
  • a motor vehicle should in principle be understood to mean any motor vehicle, in particular land, water and aircraft, which is driven by an engine.
  • the motor vehicle can be a passenger vehicle (PKW) and/or a truck (LWK).
  • the base support can be a cross member of a vehicle frame of the motor vehicle.
  • the cross member can be arranged on the front of the vehicle.
  • the cross member can be designed as a substantially elongated, in particular tubular, component.
  • the base carrier has two base carrier end regions.
  • the base support has at least two ends.
  • the ends can be suitable for being connected to an A-pillar of the motor vehicle.
  • special receptacles can be provided, in particular as independent components. It can also be provided that welding areas are provided on the base support end areas in which welding can take place.
  • an A-pillar is to be understood as a supporting vehicle pillar which connects a roof area with a body substructure.
  • an A-pillar can serve as a connection between the vehicle roof and a front bulkhead of the motor vehicle.
  • a steering column mount can include a steering column mount area in which the steering column can be inserted and connected to the steering column mount.
  • the steering column receptacle forms at least a volume into which the steering column can be at least partially introduced when it is connected to the steering column receptacle.
  • the steering column holder is designed as a spatially physical object.
  • the steering column receptacle can have at least one projection and/or a recess which surrounds the steering column when it is connected to the steering column receptacle.
  • a reinforcing strut holder can be a spatially physical object which is designed to accommodate a reinforcing strut.
  • the reinforcing strut receptacle can be designed in the form of at least one projection and/or a receptacle. It can also It should be provided that holes for screws or similar connecting means are provided in the reinforcement strut holder. This simplifies the connection between the reinforcing strut and the reinforcing strut holder during assembly.
  • the reinforcing strut receptacle is designed as a space that can be occupied by the reinforcing strut.
  • a volume that is kept free and corresponds to a reinforcing strut can be provided in the module cross member system. This is a particularly cost-effective variant if no reinforcing strut usually needs to be installed.
  • the reinforcing strut has a square, in particular essentially trapezoidal, base shape. This makes it possible to achieve a connection to the reinforcing strut holder in a particularly cost-effective manner.
  • a free state is to be understood as meaning that no reinforcing strut is arranged in the reinforcing strut receptacle and/or no reinforcing strut is connected to the base support or another component of the module cross-support system.
  • the function of the module cross member system to provide a connection of the corresponding parts of the vehicle frame as well as the connection to modules that can be attached to cross members is still present.
  • the free state differs from the reinforced state by the reinforcing strut arranged in the at least one reinforcing strut receptacle. It can be provided that in addition to the at least one reinforcing strut receptacle, further reinforcing strut receptacles are provided. These can be designed to accommodate additional reinforcement struts.
  • a reinforcing strut in connection with the invention can be a spatially physically formed object. This can be designed to change the mechanical properties of the components connected to the reinforcing strut, in particular to increase their rigidity.
  • a natural frequency should be understood as a natural mode or a normal mode of a system capable of oscillation.
  • the connection of the steering column to the steering column mount or indirectly to the module cross member system results in a natural frequency of the steering column connected to the steering column mount.
  • This natural frequency of the steering column connected to the steering column mount can depend on the mechanical properties, in particular the rigidity of the steering column mount, the base support, and other components mechanically connected to these components, in particular the reinforcing strut.
  • the module cross member system has the advantage that the natural frequency of the steering column connected to the steering column holder can be flexibly adjusted by connecting or not connecting the reinforcing strut depending on the requirements of the module cross member system or motor vehicle. If the requirements for the stiffness or natural frequency of the steering column are not particularly high, the reinforcing strut can be omitted. However, if there are increased requirements for stiffness or natural frequency, one or more reinforcing struts can be inserted into the reinforcing strut holder. It is therefore possible to build different motor vehicle models or product lines with one and the same module cross member system, which have different natural frequencies of the steering columns. This reduces the development effort for the motor vehicles as well as the costs of manufacturing the corresponding motor vehicle.
  • the reinforcing strut has a foam and/or an at least partially increased wall thickness and/or a reinforcing sheet.
  • various measures can be provided for the reinforcing struts through which the rigidity of the reinforcing strut can be adjusted.
  • the module cross member system is compatible with a large number of reinforcing struts, with at least two reinforcing struts having different measures to increase the rigidity.
  • the measures to increase rigidity can be the variants mentioned (foam, increased wall thickness, reinforcing plate).
  • the reinforcing strut in particular a cavity present in the reinforcing strut, is filled with foam. This allows the rigidity of the reinforcing strut to be increased, while at the same time only causing a small increase in the weight of the component. This allows the costs of the vehicle to be reduced both in production and in operation.
  • the wall thickness of the reinforcing strut is at least partially increased.
  • the advantage can also be achieved that the rigidity of the reinforcing strut itself and thus also of the steering column is increased, which results in a lower natural frequency.
  • Another possibility for reducing the natural frequency is to provide a reinforcing plate on and/or in the reinforcing strut.
  • the reinforcing strut has a tunnel support surface which can be brought into contact with a tunnel support, the tunnel support being connectable to the base support, and/or that the reinforcement strut has a base support surface which is in contact with the base support can be brought, and / or that the reinforcing strut has a steering column receiving surface, which can be brought into contact with the steering column holder.
  • surfaces can be provided to support the reinforcing strut on the base support, the steering column holder and/or a tunnel support surface, which in particular rest flat on the components that are arranged on the reinforcing strut.
  • the module cross member system has a tunnel support, which in particular has a driver-side and/or a passenger-side tunnel support. It can also be provided that the tunnel support surface of the reinforcing strut can be brought into contact with the driver's side tunnel support. This has the advantage that a connection to the tunnel support can be achieved using a relatively small reinforcing strut (compared to a support on the tunnel support on the passenger side), which still results in an improvement in the natural frequency of the steering column.
  • a module cross member system it can be provided that at least one further reinforcing strut is provided, in particular where the further reinforcing strut differs from the reinforcing strut in its geometry and/or its mechanical properties.
  • the reinforcing struts can differ from each other in the measures taken to increase mechanical stability.
  • the wall thicknesses of the reinforcing struts can differ from one another.
  • module cross member system can be used for a variety of motor vehicles, even with different ones Requirements for the natural frequency of the steering column can be used without having to develop separate module cross member systems for each motor vehicle.
  • the first natural frequency and/or second natural frequency of the steering column connected to the steering column mount is between 50 Hz and 20 Hz, in particular between 40 Hz and 25 Hz.
  • the module cross-member system can achieve a natural frequency in the low two-digit Hertz range in both states. In these frequency ranges, the mechanical stability of the steering column is perceived as particularly pleasant by most users.
  • the reinforcing strut and/or further reinforcing struts is/are designed in such a way that accommodating the reinforcing strut(s) in the at least one reinforcing strut receptacle causes a reduction in the natural frequency by a factor of two. This results in a noticeable improvement in the mechanical properties of the steering column.
  • the reinforcing strut has a connection area which is designed to be connected to a body part, in particular an A-pillar of the motor vehicle.
  • a connecting end piece is provided at at least one end of the base carrier, which is designed to be connected to a body part, in particular an A-pillar of the motor vehicle.
  • the connecting end piece offers the advantage that the base support can be easily connected to the A-pillar.
  • the connection to the A-pillar can take place regardless of whether or not the reinforcing strut is provided.
  • a connecting end piece is provided only at the end of the base support on which no reinforcing strut is provided.
  • a method for adjusting a natural frequency of a steering column comprising: - Providing a base support which is designed to be connected to an A-pillar of the motor vehicle at each base support end area,
  • the steering column mount being designed to be connected to a steering column
  • a method according to the invention thus brings with it the same advantages as have already been described in detail with reference to a module cross member system according to the invention.
  • At least two reinforcing struts are selected, which differ in their mechanical properties in such a way that different natural frequencies of the steering column connected to the steering column holder result.
  • a motor vehicle in particular having a module cross member system according to the invention, comprising:
  • a steering column mount which is connected to the base support and designed to be connected to a steering column, as well - at least one reinforcing strut receptacle, which is designed to accommodate a reinforcing strut, which can be arranged between the base support and the steering column receptacle, wherein in a free state the reinforcing strut receptacle remains free, which results in a first natural frequency of the steering column connected to the steering column receptacle, and in a Reinforced state the reinforcing strut is arranged in the reinforcing strut receptacle, which results in a second natural frequency of the steering column connected to the steering column receptacle.
  • the motor vehicle has a steering column that is connected to the steering column mount.
  • a motor vehicle according to the invention therefore brings with it the same advantages as have already been described in detail with reference to a module cross member system according to the invention and/or a method according to the invention.
  • Figure 1 a schematic view of a module cross member system in a free
  • Figure 2 a schematic view of a module cross member system in a reinforced one
  • Figure 4 a perspective view of a module cross member system for a motor vehicle in a reinforced state
  • Figure 5 a view of two motor vehicles according to the invention with one
  • the steering column receptacle 20 shown includes a steering column receptacle area 21 in which the steering column can be inserted and connected to the steering column receptacle 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Modulquerträgersystem, Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule und Kraftfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Modulquerträgersystem (200) für ein Kraftfahrzeug (300), umfassend einen Basisträger (10), welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich (11) mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300) verbunden zu werden, eine Lenksäulenaufnahme (20), welche mit dem Basisträger (10) verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme (150), welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe (100) aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger (10) und der Lenksäulenaufnahme (20) anordenbar ist. In einem freien Zustand (I) bleibt die Verstärkungsstrebenaufnahme (150) frei, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt, und in einem verstärkten Zustand (II) ist die Verstärkungsstrebe (100) in der Verstärkungsstrebenaufnahme (150) aufgenommen, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule sowie ein Kraftfahrzeug.

Description

Beschreibung
Modulquerträgersystem, Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule und Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Modulquerträgersystem, ein Verfahren, sowie ein Kraftfahrzeug.
Beim Aufbau eines sogenannten Fahrgestells bzw. Rahmens eines Kraftfahrzeuges werden tragende Teile insbesondere durch Querträger miteinander verbunden. Am Vorderwagen bilden beispielsweise Stoßfänger, ein oberer Frontquerträger sowie der Querträger der Scheibenauflage wesentliche Querverbindungen des Fahrzeugrahmens.
Neben der Verbindung der einzelnen Teile des Fahrzeugrahmens haben die Querträger in der Regel die Aufgabe, dass weitere Module an ihnen befestigt werden können. Insbesondere die Komponenten des Cockpits können an einem Querträger befestigt sein.
Oft werden zumindest einzelne Teile des Fahrgestells bzw. Rahmens nicht nur für einen einzelnen Kraftfahrzeugtyp, sondern im Rahmen einer Plattform- bzw. Baukastenlösung entwickelt und verwendet, um Entwicklungskosten und Herstellungskosten zu sparen. Ein Beispiel für eine derartige Baukastenlösung ist der modulare Querbaukasten, kurz MQB, für Autos mit quer eingebauten Motoren und Getrieben. Dieser wird bei Volkswagen z. B. mit dem Audi A3 8V, Golf VII, Seat Leon III und dem Skoda Octavia III genutzt.
Es kann jedoch vorkommen, dass für einzelne Kraftfahrzeugmodelle unterschiedliche Anforderungen an das Fahrgestell gestellt werden. So kann es zum Beispiel erforderlich sein, dass für eine bestimmte Produktlinie eine erhöhte Anforderung an den Lärmschutz oder Haptik gestellt wird.
Das kann dazu führen, dass für diese Produktlinien bzw. Kraftfahrzeugmodelle gesondert Fahrgestelle entworfen werden müssen, welche nicht aus der Plattform- bzw. Baukastenlösung entnommen werden können. Hierdurch können erhöhte Kosten bei der Entwicklung sowie der Herstellung des Kraftfahrzeuges entstehen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Modulquerträgersystem, ein Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule sowie ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem die Eigenfrequenz einer Lenksäule flexibel und gleichzeitig kostengünstig einstellbar ist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Modulquerträgersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8, sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Modulquerträgersystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, umfassend:
- einen Basisträger, welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges verbunden zu werden,
- eine Lenksäulenaufnahme, welche mit dem Basisträger verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie
- zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme, welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger und der Lenksäulenaufnahme anordenbar ist, wobei in einem freien Zustand die Verstärkungsstrebenaufnahme frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt und in einem verstärkten Zustand die Verstärkungsstrebe in der Verstärkungsstrebenaufnahme aufgenommen ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt.
Mit anderen Worten kann gemäß der Erfindung eine Baugruppe vorgesehen sein, welche ein T ragelement mit zumindest zwei Enden aufweist, wobei die Enden mit einer A-Säule eines Kraftfahrzeuges verbindbar sind. Ferner weist die Baugruppe eine Verbindungsbaugruppe auf, welche dazu vorgesehen ist, eine Lenksäule aufzunehmen, wobei die Verbindungsbaugruppe am Basisträger angeordnet ist. Außerdem an der Baugruppe vorgesehen ist eine Aufnahmebaugruppe, welche dazu ausgeführt ist, mit einem Verstärkungselement verbunden zu werden, wobei die Aufnahmebaugruppe zwischen dem Tragelement und der Verbindungsbaugruppe vorgesehen ist. Diese erfindungsgemäße Baugruppe kann in zumindest zwei unterschiedliche Zustände versetzt werden, wobei in einem bestückten Zustand das Verstärkungselement in der Verbindungsbaugruppe aufgenommen und in einem unbestückten Zustand die Verbindungsbaugruppe frei bleibt, wodurch sich unterschiedliche Eigenfrequenzen einer einbaubaren Lenksäule ergeben.
Unter einem Kraftfahrzeug soll in diesem Zusammenhang prinzipiell jedwedes Kraftfahrzeug, insbesondere Land-, Wasser- und Luftfahrzeug verstanden werden, welches durch einen Motor angetrieben wird. Insbesondere kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Personenkraftfahrzeug (PKW) und/oder ein Lastkraftfahrzeug (LWK) handeln.
Bei dem Basisträger kann es sich um einen Querträger eines Fahrzeugrahmens des Kraftfahrzeuges handeln. Insbesondere kann der Querträger am Vorderwagen anordenbar sein. Der Querträger kann als im Wesentlichen längliches, insbesondere rohrförmiges, Bauteil ausgebildet sein.
Der Basisträger weist zwei Basisträgerendbereiche auf. Mit anderen Worten hat der Basisträger zumindest zwei Enden. Die Enden können dazu geeignet sein, mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges verbunden zu sein. Hierzu können spezielle Aufnahmen, insbesondere als eigenständige Bauteile, vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass an den Basisträgerendbereichen Schweißbereiche vorgesehen sind, in denen eine Verschweißung stattfinden kann.
Im Zusammenhang der Erfindung soll unter einer A-Säule eine tragende Fahrzeugsäule verstanden werden, welche einen Dachbereich mit einem Karosserieunterbau miteinander verbindet. Mit anderen Worten kann eine A-Säule einer Verbindung zwischen dem Fahrzeugdach und einer vorderen Spritzwand des Kraftfahrzeugs dienen.
Eine Lenksäulenaufnahme kann einen Lenksäulenaufnahmebereich umfassen, in dem die Lenksäule eingebracht und mit der Lenksäulenaufnahme verbunden werden kann. Mit anderen Worten bildet die Lenksäulenaufnahme zumindest ein Volumen, in welches die Lenksäule zumindest teilweise eingebracht werden kann, wenn diese mit der Lenksäulenaufnahme verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Lenksäulenaufnahme als ein räumlich körperlicher ausgebildeter Gegenstand ausgeführt ist. Insbesondere kann die Lenksäulenaufnahme zumindest einen Vorsprung und/oder eine Ausnehmung aufweisen, welche(r) die Lenksäule umgibt, wenn diese mit der Lenksäulenaufnahme verbunden ist.
Eine Verstärkungsstrebenaufnahme kann im Zusammenhang mit der Erfindung ein räumlich körperlicher ausgebildeter Gegenstand sein, welcher dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe aufzunehmen. Insbesondere kann die Verstärkungsstrebenaufnahme in Form zumindest eines Vorsprungs und/oder einer Aufnahme ausgebildet sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass Löcher für Schrauben oder ähnliche Verbindungsmittel in der Verstärkungsstrebenaufnahme vorgesehen sind. Hierdurch wird die Verbindung zwischen Verstärkungsstrebe und Verstärkungsstrebenaufnahme bei der Montage vereinfacht.
Es kann ebenfalls vorgegeben sein, dass die Verstärkungsstrebenaufnahme als Bauraum ausgeführt ist, welcher von der Verstärkungsstrebe einnehmbar ist. Mit anderen Worten kann im Modulquerträgersystem ein freigehaltenes Volumen vorgesehen sein, welches einer Verstärkungsstrebe entspricht. Dies stellt eine besonders kostengünstige Variante dar, falls in der Regel keine Verstärkungsstrebe eingebaut werden muss.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verstärkungsstrebe eine viereckige, insbesondere im Wesentlichen trapezförmige, Grundflächenform aufweist. Hierdurch lässt sich auf besonders kostengünstige Weise eine Verbindung mit der Verstärkungsstrebenaufnahme erreichen.
Unter einem freien Zustand soll im Rahmen der Erfindung verstanden werden, dass keine Verstärkungsstrebe in der Verstärkungsstrebenaufnahme angeordnet ist und/oder keine Verstärkungsstrebe mit dem Basisträger oder einem anderen Bauteil des Modulquerträgersystems verbunden ist. In diesem freien Zustand ist die Funktion des Modulquerträgersystems, eine Verbindung der entsprechenden Teile des Fahrzeugrahmens sowie die Verbindung mit Modulen, die an Querträger befestigbar sind, bereitzustellen, weiterhin gegeben.
Der freie Zustand unterscheidet sich vom verstärkten Zustand durch die in der zumindest einen Verstärkungsstrebenaufnahme angeordnete Verstärkungsstrebe. Es kann vorgesehen sein, dass neben der zumindest einen Verstärkungsstrebenaufnahme noch weitere Verstärkungsstrebenaufnahmen vorgesehen sind. Diese können dazu ausgeführt sein, weitere Verstärkungsstreben aufzunehmen.
Eine Verstärkungsstrebe im Zusammenhang mit der Erfindung kann ein räumlich körperlich ausgebildeter Gegenstand sein. Dieser kann dazu ausgeführt sein, die mechanischen Eigenschaften der mit der Verstärkungsstrebe verbundenen Bauteile zu ändern, insbesondere deren Steifigkeit zu erhöhen.
Unter einer Eigenfrequenz soll eine Eigenmode bzw. eine Normalmode eines schwingungsfähigen Systems verstanden werden. Durch die Verbindung der Lenksäule mit der Lenksäulenaufnahme bzw. indirekt dem Modulquerträgersystem ergibt sich eine Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule. Diese Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule kann von den mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Steifigkeit der Lenksäulenaufnahme, des Basisträgers, sowie weiterer mechanisch mit diesen Bauteilen verbundenen weiteren Bauteilen, insbesondere der Verstärkungsstrebe, abhängen.
Insgesamt ergibt sich durch das erfindungsgemäße Modulquerträgersystem der Vorteil, dass sich die Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule durch das Verbinden bzw. Nicht-Verbinden der Verstärkungsstrebe je nach den Anforderungen an das Modulquerträgersystem bzw. Kraftfahrzeug flexibel einstellen lässt. Sind die Anforderungen an die Steifigkeit bzw. Eigenfrequenz der Lenksäule nicht besonders hoch, kann die Verstärkungsstrebe fortgelassen werden. Sind jedoch erhöhte Anforderungen an die Steifigkeit bzw. Eigenfrequenz gestellt, so können eine oder mehrere Verstärkungsstreben in die Verstärkungsstrebenaufnahme eingesetzt werden. Es können also mit ein und demselben Modulquerträgersystem verschiedene Kraftfahrzeugmodelle bzw. Produktlinien aufgebaut werden, welche unterschiedliche Eigenfrequenzen der Lenksäulen aufweisen. Hierdurch werden der Entwicklungsaufwand für die Kraftfahrzeuge sowie die Kosten der Herstellung des entsprechenden Kraftfahrzeuges reduziert.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass die Verstärkungsstrebe einen Schaum und/oder eine zumindest teilweise erhöhte Wandstärke und/oder ein Verstärkungsblech aufweist. Mit anderen Worten können bei den Verstärkungsstreben verschiedene Maßnahmen vorgesehen sein, durch welche die Steifigkeit der Verstärkungsstrebe einstellbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Modulquerträgersystem mit einer Vielzahl von Verstärkungsstreben kompatibel ist, wobei zumindest zwei Verstärkungsstreben unterschiedliche Maßnahmen zur Erhöhung der Steifigkeit aufweisen. Insbesondere kann es sich bei den Maßnahmen zur Erhöhung der Steifigkeit um die genannten Varianten (Schaum, erhöhte Wandstärke, Verstärkungsblech) handeln.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verstärkungsstrebe, insbesondere ein in der Verstärkungsstrebe vorhandener Hohlraum, ausgeschäumt ist. Hierdurch lässt sich die Steifigkeit der Verstärkungsstrebe erhöhen, wobei gleichzeitig nur eine geringe Erhöhung des Gewichtes des Bauteils verursacht wird. Hierdurch können die Kosten des Fahrzeuges sowohl bei der Herstellung als auch im Betrieb reduziert werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Wandstärke der Verstärkungsstrebe zumindest teilweise erhöht ist. Hierdurch kann ebenfalls der Vorteil erreicht werden, dass die Steifigkeit der Verstärkungsstrebe selbst und damit auch der Lenksäule erhöht wird, wodurch sich eine geringere Eigenfrequenz gibt. Als weitere Möglichkeit zur Reduktion der Eigenfrequenz kann das Vorsehen eines Verstärkungsbleches an und/oder in der Verstärkungsstrebe vorgesehen sein.
Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem denkbar, dass die Verstärkungsstrebe eine Tunnelstützfläche aufweist, welche in Anlage an einer Tunnelstütze bringbar ist, wobei die Tunnelstütze mit dem Basisträger verbindbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe eine Basisträgerfläche aufweist, welche in Anlage an dem Basisträger bringbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe eine Lenksäulenaufnahmefläche aufweist, welche in Anlage an die Lenksäulenaufnahme bringbar ist. Mit anderen Worten können zur Abstützung der Verstärkungsstrebe am Basisträger, der Lenksäulenaufnahme und/oder einer Tunnelstützfläche Flächen vorgesehen sein, welche insbesondere plan an den Bauteilen, die an der Verstärkungsstrebe angeordnet sind, aufliegen. Dies stellt eine besonders einfache und zugleich kostengünstige Möglichkeit dar, eine mechanische Verbindung dieser Bauteile herzustellen und gleichzeitig die Steifigkeit des Systems zu erhöhen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Modulquerträgersystem eine Tunnelstütze aufweist, welche insbesondere eine fahrerseitige und oder eine beifahrerseitige Tunnelstütze aufweist. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Tunnelstützfläche der Verstärkungsstrebe an der fahrerseitigen Tunnelstütze in Anlage bringbar ist. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass durch eine verhältnismäßig kleine (im Vergleich zu einer Abstützung an der beifahrerseitigen Tunnelstütze) Verstärkungsstrebe eine Verbindung mit der Tunnelstütze erreicht werden kann, wodurch sich dennoch eine Verbesserung der Eigenfrequenz der Lenksäule ergibt.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem vorgesehen sein, dass zumindest eine weitere Verstärkungsstrebe vorgesehen ist, insbesondere wobei die weitere Verstärkungsstrebe sich in ihrer Geometrie und/oder ihren mechanischen Eigenschaften von der Verstärkungsstrebe unterscheidet. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass weitere, unterschiedliche Verstärkungsstreben vorgesehen sind, welche sich in ihren mechanischen Eigenschaften derart voneinander unterscheiden, dass sich für die verbundenen Lenksäulen entsprechend unterschiedliche Eigenfrequenzen ergeben. Die Verstärkungsstreben können sich in den Maßnahmen zur Erhöhung der mechanischen Stabilität voneinander unterscheiden. Beispielsweise können sich die Wandstärken der Verstärkungsstreben voneinander unterscheiden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass neben dem Fortlassen oder Einbauen einer oder mehrerer Verstärkungsstreben ferner noch eine Variabilität durch eine Auswahl zwischen verschiedenen Verstärkungsstreben ergibt. Hierdurch kann das Modulquerträgersystem für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen auch mit unterschiedlichen Anforderungen an die Eigenfrequenz der Lenksäule verwendet werden, ohne dass hierzu eigene Modulquerträgersysteme für jedes Kraftfahrzeug entwickelt werden müssten.
Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem denkbar, dass die erste Eigenfrequenz und/oder zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule zwischen 50 Hz und 20 Hz, insbesondere zwischen 40 Hz und 25 Hz liegt. Mit anderen Worten lässt sich durch das Modulquerträgersystem in den beiden Zuständen eine Eigenfrequenz im niedrigen zweistelligen Hertzbereich erreichen. In diesen Frequenzbereichen wird die mechanische Stabilität der Lenksäule als besonders angenehm von den meisten Benutzern wahrgenommen. Es kann vorgesehen sein, dass die Verstärkungsstrebe und/oder weitere Verstärkungsstreben derart ausgeführt ist/sind, dass eine Aufnahme der Verstärkungsstrebe(n) in der zumindest einen Verstärkungsstrebenaufnahme eine Reduktion der Eigenfrequenz um den Faktor zwei bewirkt. Hierdurch wird eine spürbare Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Lenksäule erreicht.
Weiterhin ist es bei einem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem denkbar, dass die Verstärkungsstrebe einen Anbindungsbereich aufweist, der dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A-Säule des Kraftfahrzeuges, verbunden zu werden. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass auf einen gesonderten Verbindungsbereich des Basisträgers oder einem weiteren Bauteil, welches lediglich dem Zweck dient, die A-Säule des Kraftfahrzeuges mit dem Basisträger zu verbinden, verzichtet werden kann. Hierdurch lässt sich eine weitere Kostenreduktion durch die Vermeidung von Entwicklungskosten eines entsprechenden Bauteils bzw. bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges erreichen.
Weiterhin kann bei einem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass an zumindest einem Ende des Basisträgers ein Anbindungsendstück vorgesehen ist, welches dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A- Säule des Kraftfahrzeuges, verbunden zu werden. Durch das Anbindungsendstück kann der Vorteil erreicht werden, dass der Basisträger einfach mit der A-Säule verbindbar ist. Darüber hinaus kann die Verbindung mit der A-Säule unabhängig von dem Vorsehen bzw. Nicht- Vorsehen der Verstärkungsstrebe erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass lediglich an dem Ende des Basisträgers, an dem keine Verstärkungsstrebe vorgesehen ist, ein Anbindungsendstück vorgesehen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule, insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Modulquerträgersystem, vorgesehen, umfassend: - Bereitstellen eines Basisträgers, welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges verbunden zu werden,
- Bereitstellen einer Lenksäulenaufnahme und Verbinden mit dem Basisträger, wobei die Lenksäulenaufnahme dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden,
- Bereitstellen zumindest einer Verstärkungsstrebenaufnahme, welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger und der Lenksäulenaufnahme anordenbar ist,
- Auswählen zwischen einem freien Zustand, in dem die Verstärkungsstrebenaufnahme frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt, und einem verstärkten Zustand, in dem die Verstärkungsstrebe in der Verstärkungsstrebenaufnahme aufgenommen ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Modulquerträgersystem beschrieben worden sind.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass beim verstärkten Zustand ferner aus zumindest zwei Verstärkungsstreben gewählt wird, welche sich derart in ihren mechanischen Eigenschaften unterscheiden, dass sich unterschiedliche Eigenfrequenzen der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergeben.
Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren im Zusammenhang mit der Herstellung unterschiedlicher Kraftfahrzeuge eine Auswahl zwischen unterschiedlichen Verstärkungsstreben vorgesehen ist, deren Einbau unterschiedliche Eigenfrequenzen der Lenksäule verursachen. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass neben dem Einbau bzw. Nicht- Einbau einer oder mehrerer Verstärkungsstreben auch bei einem immer vorgesehenen Einbau von zumindest einer Verstärkungsstrebe noch die Freiheit besteht, unterschiedliche Eigenfrequenzen der Lenksäule zu erreichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, insbesondere aufweisend ein erfindungsgemäßes Modulquerträgersystem, umfassend:
- einen Basisträger, welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges verbunden zu werden,
- eine Lenksäulenaufnahme, welche mit dem Basisträger verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie - zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme, welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger und der Lenksäulenaufnahme anordenbar ist, wobei in einem freien Zustand die Verstärkungsstrebenaufnahme frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt, und in einem verstärkten Zustand die Verstärkungsstrebe in der Verstärkungsstrebenaufnahme angeordnet ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme verbundenen Lenksäule ergibt.
Insbesondere weist das Kraftfahrzeug eine Lenksäule auf, die mit der Lenksäulenaufnahme verbunden ist.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Modulquerträgersystem und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Figur 1: eine schematische Ansicht eines Modulquerträgersystems in einem freien
Zustand ohne den Einbau einer Verstärkungsstrebe,
Figur 2: eine schematische Ansicht eines Modulquerträgersystems in einem verstärkten
Zustand, bei dem eine Verstärkungsstrebe in der Verstärkungsstrebenaufnahme aufgenommen ist,
Figur 3: eine weitere schematische Ansicht eines Modulquerträgersystems in einem verstärkten Zustand,
Figur 4: eine perspektivische Ansicht eines Modulquerträgersystems für ein Kraftfahrzeug in einem verstärkten Zustand, und
Figur 5: eine Ansicht zweier erfindungsgemäßer Kraftfahrzeuge mit einem
Modulquerträgersystem, wobei sich die Eigenfrequenzen der Lenksäulen der Kraftfahrzeuge unterscheiden. In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 zeigt ein Modulquerträgersystem 200 für ein Kraftfahrzeug 300 (in Fig. 1 nicht gezeigt, siehe hierzu Fig. 5). Das Modulquerträgersystem 200 umfasst einen Basisträger 10, welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich 11 mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges 300 verbunden zu werden, eine Lenksäulenaufnahme 20, welche mit dem Basisträger 10 verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme 150, welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe 100 aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger 10 und der Lenksäulenaufnahme 20 anordenbar ist.
Die gezeigte Lenksäulenaufnahme 20 umfasst einen Lenksäulenaufnahmebereich 21 , in dem die Lenksäule eingebracht und mit der Lenksäulenaufnahme 20 verbunden werden kann.
Daneben hat das Modulquerträgersystem 200 in dem Beispiel der Fig. 1 noch eine Tunnelstütze 30, die jeweils eine fahrerseitige Tunnelstütze 31 und eine beifahrerseitige Tunnelstütze 32 aufweist. Zwischen der fahrerseitigen Tunnelstütze 31 und der beifahrerseitigen Tunnelstütze 32 wird ein Tunnelstützenbereich 33 gebildet. Die Tunnelstütze 30 ist mit dem Basisträger 10 verbunden und zwischen den Basisträgerendbereichen 11 angeordnet. Ebenfalls an dem Basisträgerendbereichen 11 vorgesehen sind Aufnahmenausnehmungen 12, in welche Schrauben oder ähnliche Befestigungsmittel eingeführt werden können, um die A-Säule mit dem Basisträger 10 zu verbinden. Ferner weisen im Beispiel der Fig. 1 die Basisträgerendbereiche 11 jeweils eine Lasche 50 auf, an welchen weitere Bauteile des Kraftfahrzeuges 300 befestigbar sind und zudem die mechanische Stabilität des Modulquerträgersystems 200 erhöhen.
In der Fig. 1 ist das Modulquerträgersystem 200 in einem freien Zustand I gezeigt, wobei in dem freien Zustand I die Verstärkungsstrebenaufnahme 150 frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme 20 verbundenen Lenksäule ergibt.
Insgesamt ergibt sich durch das erfindungsgemäße Modulquerträgersystem 200 der Vorteil, dass sich die Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme 20 verbundenen Lenksäule durch das Verbinden bzw. Nicht-Verbinden der Verstärkungsstrebe 100 je nach den Anforderungen an das Modulquerträgersystem 200 bzw. Kraftfahrzeug 300 flexibel einstellen lässt. Sind die Anforderungen an die Steifigkeit bzw. Eigenfrequenz der Lenksäule nicht besonders hoch, kann die Verstärkungsstrebe 100 fortgelassen werden. Sind jedoch erhöhte Anforderungen an die Steifigkeit bzw. Eigenfrequenz gestellt, so können eine oder mehrere Verstärkungsstreben 100 in die Verstärkungsstrebenaufnahme 150 eingesetzt werden. Es können also mit ein und demselben Modulquerträgersystem 200 verschiedene Kraftfahrzeugmodelle bzw. Produktlinien aufgebaut werden, welche unterschiedliche Eigenfrequenzen der Lenksäule aufweisen. Hierdurch werden der Entwicklungsaufwand für die Kraftfahrzeuge 300 sowie die Kosten der Herstellung des entsprechenden Kraftfahrzeuges 300 reduziert.
Die Fig. 2 zeigt ein Modulquerträgersystem 200 in einem verstärkten Zustand II, wobei in dem verstärkten Zustand II die Verstärkungsstrebe 100 in der Verstärkungsstrebenaufnahme 150 aufgenommen ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme 20 verbundenen Lenksäule ergibt.
Es können mehrere, sich unterscheidende Varianten der Verstärkungsstrebe 100 vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Verstärkungsstrebe 100 einen Schaum und/oder eine zumindest teilweise erhöhte Wandstärke und/oder ein Verstärkungsblech aufweisen. Wie der Fig. 2 ebenfalls zu entnehmen ist, kann zumindest eine weitere Verstärkungsstrebe 160 vorgesehen ist, insbesondere wobei die weitere Verstärkungsstrebe 160 sich in ihrer Geometrie von der Verstärkungsstrebe 100 unterscheidet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die weitere Verstärkungsstrebe 160 der Verstärkungsstrebe 100 gleicht oder zu dieser spiegelsymmetrisch ausgeführt ist. Hierdurch wird die Menge an Gleichteilen erhöht, wodurch sich weitere Kosten einsparen lassen.
In der Fig. 2 weist die Verstärkungsstrebe 100 zudem einen Anbindungsbereich 110 auf, der dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A-Säule des Kraftfahrzeuges 300, verbunden zu werden. Der Anbindungsbereich kann eine Anbindungsausnehmung 111 aufweisen, in der Schrauben oder ähnliche Verbindungselemente anordenbar sind, die eine Verbindung mit der A-Säule des Kraftfahrzeuges 300 herstellen.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Modulquerträgersystems 200 zu erkennen. Dieses ist wie in der Fig. 2 in einem verstärkten Zustand II. Allerdings unterscheidet es sich von dem Beispiel in Fig. 2 in der Art, wie eine Verbindung mit der A-Säule ermöglicht wird.
Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, kann vorgesehen sein, dass an zumindest einem Ende des Basisträgers 10 ein Anbindungsendstück 40 vorgesehen ist, welches dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A-Säule des Kraftfahrzeuges 300, verbunden zu werden. Ein solches Anbindungsendstück 40 kann eine Anbindungsausnehmung 41 aufweisen, in der Schrauben oder ähnliche Verbindungselemente das Anbindungsendstück 40 mit der A- Säule verbinden können. Ferner kann an dem Anbindungsendstück 40 eine Anbindungslasche 42 vorgesehen sein, an der weitere Bauteile befestigt werden können.
Die Fig. 4 zeigt das Modulquerträgersystem 200 in einer perspektivischen Ansicht, ebenfalls in einem verstärkten Zustand II. In dieser Fig. 4 ist auch zu erkennen, dass die Lenksäulenaufnahme 20 ferner eine Stirnwandabstützung 22 aufweisen kann, welche dazu ausgeführt ist, die Lenksäulenaufnahme 20 an der Stirnwand des Kraftfahrzeuges 300 abzustützen, um eine erhöhte mechanische Stabilität der Lenksäulenaufnahme 20 und der Lenksäule zu erhalten.
Wie in der Fig. 4 zu erkennen ist, kann ferner vorgesehen sein, dass die Verstärkungsstrebe 100 eine Tunnelstützfläche 120 aufweist, welche in Anlage an einer Tunnelstütze 30 bringbar ist, wobei die Tunnelstütze 30 mit dem Basisträger 10 verbindbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe 100 eine Basisträgerfläche 130 aufweist, welche in Anlage an dem Basisträger 10 bringbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe 100 eine Lenksäulenaufnahmefläche 140 aufweist, welche in Anlage an die Lenksäulenaufnahme 20 bringbar ist.
In der Fig. 5 sind schließlich zwei Kraftfahrzeuge 300 gezeigt, welche jeweils ein Modulquerträgersystem 200 aufweisen. Durch die unterschiedlichen Zustände I, II ergeben sich jeweils unterschiedliche Eigenfrequenzen der in den Kraftfahrzeugen 300 verbauten Lenksäulen, obwohl diese mit demselben Querträgersystem aufgebaut sind.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
Basisträger
Basisträgerendbereich
Aufnahmenausnehmung
Lenksäulenaufnahme
Lenksäulenaufnahmebereich
Stirnwandabstützung
Tunnelstütze
Tunnelstütze Fahrerseite
Tunnelstütze Beifahrerseite
T unnelstützenbereich
Anbindungsendstück
Anbindungsausnehmung
Anbindungslasche
Lasche
Verstärkungsstrebe
Anbindungsbereich
Anbindungsausnehmung
Tunnelstützfläche
Basisträgerfläche
Lenksäulenaufnahmefläche
Verstärkungsstrebenaufnahme weitere Verstärkungsstrebe
Modulquerträgersystem
Kraftfahrzeug freier Zustand verstärkter Zustand

Claims

Ansprüche Modulquerträgersystem (200) für ein Kraftfahrzeug (300), umfassend:
- einen Basisträger (10), welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich (11) mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300) verbunden zu werden,
- eine Lenksäulenaufnahme (20), welche mit dem Basisträger (10) verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie
- zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme (150), welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe (100) aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger (10) und der Lenksäulenaufnahme (20) anordenbar ist, wobei in einem freien Zustand (I) die Verstärkungsstrebenaufnahme (150) frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt, und in einem verstärkten Zustand (II) die Verstärkungsstrebe (100) in der Verstärkungsstrebenaufnahme (150) aufgenommen ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt. Modulquerträgersystem (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstrebe (100) einen Schaum und/oder eine zumindest teilweise erhöhte Wandstärke und/oder ein Verstärkungsblech aufweist. Modulquerträgersystem (200) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstrebe (100) eine Tunnelstützfläche (120) aufweist, welche in Anlage an eine Tunnelstütze (30) bringbar ist, wobei die Tunnelstütze (30) mit dem Basisträger (10) verbindbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe (100) eine Basisträgerfläche (130) aufweist, welche in Anlage an dem Basisträger (10) bringbar ist, und/oder dass die Verstärkungsstrebe (100) eine Lenksäulenaufnahmefläche (140) aufweist, welche in Anlage an die Lenksäulenaufnahme (20) bringbar ist. Modulquerträgersystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Verstärkungsstrebe (160) vorgesehen ist, insbesondere wobei die weitere Verstärkungsstrebe (160) sich in ihrer Geometrie von der Verstärkungsstrebe (100) unterscheidet. Modulquerträgersystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Eigenfrequenz und/oder zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule zwischen 50 Hz und 20 Hz, insbesondere zwischen 40 Hz und 25 Hz liegt. Modulquerträgersystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstrebe (100) einen Anbindungsbereich (110) aufweist, der dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300), verbunden zu werden. Modulquerträgersystem (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Ende des Basisträgers (10) ein Anbindungsendstück (40) vorgesehen ist, welches dazu ausgeführt ist, mit einem Karosserieteil, insbesondere einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300), verbunden zu werden. Verfahren zum Einstellen einer Eigenfrequenz einer Lenksäule, insbesondere mit dem Modulquerträgersystem (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend:
- Bereitstellen eines Basisträgers (10), welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich (11) mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300) verbunden zu werden,
- Bereitstellen einer Lenksäulenaufnahme (20) und Verbinden mit dem Basisträger (10), wobei die Lenksäulenaufnahme (20) dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden,
- Bereitstellen zumindest einer Verstärkungsstrebenaufnahme (160), welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe (100) aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger (10) und der Lenksäulenaufnahme (20) anordenbar ist,
- Auswählen zwischen einem freien Zustand (I), in dem die Verstärkungsstrebenaufnahme (160) frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt, und einem verstärkten Zustand (II), in dem die Verstärkungsstrebe (100) in der Verstärkungsstrebenaufnahme (150) aufgenommen ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim verstärkten Zustand (II) ferner aus zumindest zwei Verstärkungsstreben (100) gewählt wird, welche sich derart in ihren mechanischen Eigenschaften unterscheiden, dass sich unterschiedliche Eigenfrequenzen der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergeben. Kraftfahrzeug (300), aufweisend ein Modulquerträgersystem (200) insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend:
- einen Basisträger (10), welcher dazu ausgeführt ist, an je einem Basisträgerendbereich (11) mit einer A-Säule des Kraftfahrzeuges (300) verbunden zu werden,
- eine Lenksäulenaufnahme (20), welche mit dem Basisträger (10) verbunden und dazu ausgeführt ist, mit einer Lenksäule verbunden zu werden, sowie
- zumindest eine Verstärkungsstrebenaufnahme (150), welche dazu ausgeführt ist, eine Verstärkungsstrebe (100) aufzunehmen, welche zwischen dem Basisträger (10) und der Lenksäulenaufnahme (20) anordenbar ist, wobei in einem freien Zustand (I) die Verstärkungsstrebenaufnahme (150) frei bleibt, wodurch sich eine erste Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt, und in einem verstärkten Zustand (II) die Verstärkungsstrebe (100) in der Verstärkungsstrebenaufnahme (150) angeordnet ist, wodurch sich eine zweite Eigenfrequenz der mit der Lenksäulenaufnahme (20) verbundenen Lenksäule ergibt.
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