Tragrahmenstruktur mit Karosseriebauteil aus dünnwandigem Sta lguss
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tragrahmenstruktur für eine selbsttragende Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der EP 1 138 581 A2 ist es bekannt, bei einer Tragrahmenstruktur der eingangs genannten Art wenigstens ein Karosseriebauteil als dünnwandiges Stahlgussteil auszubilden. Mit einem Karosseriebauteil, das aus dünnwandigem Stahlguß hergestellt und nicht - wie bisher üblich - aus mehreren Blechteilen zusammengebaut ist, kann eine erhebliche Gewichtseinsparung, z.B. in der Größenordnung von etwa 25 %, erreicht werden. Des Weiteren können Wanddicke sowie Formgebung nahezu beliebig an die jeweiligen Festigkeitserfordernisse angepasst werden. Insbesondere lassen sich somit Wandstärken erreichen, die bei vergleichbaren, herkömmlichen Karosseriebauteilen aus Blech auftreten. Ebenso lassen sich sehr komplexe Bauteile in einem einzigen Stück herstellen, so dass der Aufwand für das Zusammenbauen mehrerer einzelner Blechbauteile entfällt.
Gemäß der vorstehend genannten EP 1 138 581 A2 kann das als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildete Karosseriebauteil ein Dachträger oder eine Türsäule, insbesondere eine A-Säule oder eine B-Säule, der Tragrahmenstruktur
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sein. Des Weiteren kann ein Seitenteilinnenrahmen als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildet sein. Besondere Vorteile werden auch bei einer fachwerkartigen Tragrahmenstruktur erreicht, die eine Vielzahl von Stabelementen umfasst, die über eine entsprechende Anzahl von Knotenelementen miteinander verbunden sind. Bei einem derartigen Fachwerktragrahmen können vorzugsweise die Knotenelemente als dünnwandige Stahlgussteile ausgestaltet sein. Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher ein Stabelement in ein Knotenelement integriert ist. Das jeweilige Karosseriebauteil kann optional mit Schweißbuckeln zur Ankopplung weiterer Bauteile versehen sein.
Aus der WO 03/031252 AI ist es bekannt, ein als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildetes Karosseriebauteil so auszugestalten, dass es eine im wesentlichen fachwerkar- tige Hülle besitzt, die zumindest teilweise durch einen Kern aus Metallschaum oder ' aus metallischen Hohlkugeln gefüllt und somit verstärkt ist. Das auf diese Weise aufgebaute Karosseriebauteil ist vorzugsweise eine Dachsäule, insbesondere eine A-Säule bei einem Cabriolet.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Tragrahmenstruktur der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch vorteilhafte Anwendungen des dünnwandigen Stahlgusses auszeichnet.
Dieses Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Tragrahmenstruktur der eingangs genannten Art innerhalb einer Bodenbaugruppe der Tragrahmenstruktur wenigstens ein Karosseriebauteil als dünnwandiges Stahlgussteil auszubilden. Auf diese Weise können die
Vorteile des dünnwandigen Stahlgusses in vorteilhafter Weise auch in bisher nicht berücksichtigten Bereichen der Tragrahmenstruktur, hier innerhalb der Bodenbaugruppe, zur Geltung kommen. Durch die erfindungsgemäße Bauweise kann die Tragrahmenstruktur innerhalb der Bodenbaugruppe leichter ausgestaltet werden als dies bisher bei der Verwendung von mehreren Blechbauteilen möglich war. Des Weiteren kann auch ein Preisvorteil erzielt werden, wenn die Gussbauteile komplex gestaltet sind und dadurch mehrere einzelne Stahlbleche einer herkömmlichen Konstruktion ersetzen, die miteinander gefügt werden müssen,- um die jeweilige Struktur auszubilden. Die Erfindung nutzt somit die Erkenntnis, dass dünnwandige Stahlgussteile nicht nur als stabförmige Säulenelemente, wie bei den herkömmlichen Tragrahmenstrukturen, sondern auch andere, quasi beliebig profilierte Bauteile einer selbsttragenden Rohbaukarosserie im Bereich der Bodenbaugruppe bilden können. Diese Erkenntnis war aufgrund der unterschiedlichen dynamischen und statischen Belastungen, die einerseits bei Dachträgern oder Säulen und andererseits bei Komponenten der Bodenbaugruppe auftreten, nicht zu erwarten.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil ein Tunnel, der sich in Fahrzeuglängsrichtung in der Fahrzeugmitte zumindest teilweise innerhalb der Fahrgastzelle erstreckt, oder eine Tunnelverstärkung sein, die von oben auf den Tunnel aufgesetzt ist und diesen verstärkt. Ein herkömmlicher Tunnel bzw. eine herkömmliche Tunnelverstärkung besteht aufgrund der erforderlichen, relativ komplexen Formgebung aus mehreren aufwändig geformten Blechbauteilen, die mittels Materialdopplungen, Fügetechnik und Formgebung die für den Tunnel bzw. für die Tunnelverstärkung erforderlichen Steifigkeit erzeugen. Durch die Gestaltung des Tunnels bzw. der Tunnelverstärkung als dünnwandiges Stahlgussteil kann hier eine erhebliche Vereinfachung geschaffen werden, da die Anzahl
der zu fügenden Teile erheblich reduziert werden kann. Des Weiteren lässt sich eine Gewichtsreduzierung erzielen, beispielsweise wenn der Tunnel bzw. die Tunnelverstärkung zumindest bereichsweise eine Fachwerkstruktur erhält, die außerdem bionisch optimiert sein kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil ein Fondsitzquerträger sein, der sich unterhalb einer Fondsitzreihe quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Ein derartiger Fondsitzquerträger trägt einerseits zur Aussteifung der Bodenstruktur bei und muss andererseits die Fondsitze sowie deren Beladung abstützen. Dementsprechend ist der Fondsitzquerträger im Betrieb des Fahrzeugs hohen statischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt. Bei herkömmlicher Bauweise sind somit mehrere kompliziert geformte Blechbauteile erforderlich, um den Fondsitzquerträger zusammenbauen zu können. Der Aufwand hierzu ist entsprechend groß. Im Unterschied dazu ist der Montageaufwand für den erfindungsgemäßen Fondsitzquerträger erheblich geringer. Des Weiteren kann auch hier ein Gewichtsvorteil erzielt werden, da sich das Gussbauteil hinsichtlich der auftretenden Belastungen besser als Blechbauteile optimieren lässt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil ein Einzelsitzquerträger sein, der sich unterhalb eines Einzelsitzes quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Derartige Einzelsitzquerträger sind im Betrieb des Fahrzeugs hohen Belastungen ausgesetzt, so dass bei herkömmlicher Bauweise eine entsprechende Anzahl komplex geformter Blechteile erforderlich ist, um mittels Materialdopplungen und entsprechender Fügetechnik die gewünschte Stabilität gewährleisten zu können. Im Unterschied dazu kann der erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildete Einzelsitzquerträger besonders leicht hinsieht-
lich Gewicht und Belastbarkeit optimiert werden, wobei gleichzeitig eine Montageerleichterung erzielbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil auch ein Bodenquerträger sein, der sich zwischen einer Fahrgastzelle und einem heckseitigen Laderaum quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Auch ein derartiger Bodenquerträger ist im Betrieb des Fahrzeugs hohen dynamischen und statischen Belastungen ausgesetzt und wird insbesondere zur Erzielung einer erforderlichen Verwindungsstei- figkeit der Bodenbaugruppe bzw. der Tragrahmenstruktur benötigt. Dementsprechend ist auch hier bei herkömmlicher Bauweise mit Blechteilen eine komplexe Formgebung sowie eine gezielte Materialdopplung mit geeigneter Fügetechnik erforderlich, um die gewünschte Festigkeit für den Bodenquerträger zu erreichen. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildeten Bodenquerträgers kann auch hier eine Vereinfachung für die Montage sowie ein Gewichtsvorteil erzielt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann der Bodenträger integraler Bestandteil einer ringförmig geschlossenen Durchlade sein. Als „Durchlade" wird z.B. bei einem Personenkraftwagen mit Stufenheck ein ringförmig geschlossener Rahmen bezeichnet, der im Bereich der Heckscheibe zwischen der Fahrgastzelle und einem Kofferraum angeordnet ist und bei umgeklappten Rückenlehnen einer Fondsitzreihe das Durchladen von Ladegut vom Kofferraum in die Fahrgastzelle ermöglicht. Ein derartiger Durchla- de-Rahmen erhöht die Verwindungssteifigkeit der Tragrahmenstruktur im Bereich der C-Säulen und muss eine entsprechende Steifigkeit besitzen. Dementsprechend wird eine herkömmliche Durchlade aus einer Vielzahl von einzelnen Blechteilen zusammengebaut, die aufgrund komplexer Formgebung, Materialdopplungen und Fügetechnik die gewünschte Versteifung bewirken. Je mehr Durchlade-
Bestandteile in den Bodenquerträger integriert werden können, desto stärker wirken sich die Vorteile des dünnwandigen Stahlgusses aus. Im Idealfall kann die gesamte Durchlade als einstückiges integrales dünnwandiges Stahlgussteil ausgestaltet sein. Die Montage der Durchlade bzw. der Tragrahmenstruktur lässt sich dadurch erheblich vereinfachen, insbesondere im Hinblick auf Montagezeit und Formtreue aufgrund geringer Fertigungstoleranzen.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil auch ein Schweller sein, der sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und eine seitliche Einstiegsöffnung des Fahrzeugs nach unten begrenzt. Derartige Schweller oder äußere Längsträger sind im Betrieb des Fahrzeugs ebenfalls hohen dynamischen und statischen Belastungen ausgesetzt. Dies gilt umso mehr für Cabriolet-Fahrzeuge, bei denen die Schweller besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind. Bei herkömmlicher Bauweise mit Blechteilen kann für den jeweiligen Schweller die gewünschte Festigkeit nur durch eine entsprechend aufwändige Gestaltung der Blechteile, durch eine entsprechend große Anzahl an Blechteilen und durch eine geeignete Verbindungstechnik mit entsprechenden Überlappungen bzw. Materialdopplungen erreicht werden. Der Fertigungsaufwand für einen derartigen Schweller ist somit sehr hoch. Dementsprechend wirken sich die Vorteile des erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgussbauteil ausgebildeten Schwellers hier besonders deutlich aus. Von Interesse können hier auch die erzielbaren Gewichtsvorteile sein, wenn der Schweller zumindest teilweise eine Fachwerkstruktur erhält, die außerdem bio- nisch optimiert sein kann.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil auch eine Wagenheberkonsole sein, die in oder an einem Schweller angeordnet ist. Über eine derar-
tige Wagenheberkonsole muss im Extremfall zumindest das halbe Fahrzeuggewicht in die Tragrahmenstruktur eingeleitet werden können. Bei herkömmlicher Bauweise besteht die Wagenheberkonsole dementsprechend aus mehreren zusammengefügten Blechteilen, die durch Materialdopplungen und geeignete Verbindungstechnik einen sehr kompakten Aufbau ermöglichen, um die erforderlichen hohen Kräfte konzentriert über einen Punkt in die Bodenstruktur einleiten zu können. Durch die Materialdopplungen wird dieses Bauteil besonders schwer. Mit Hilfe der erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgussbauteil ausgebildeten Wagenheberkonsole können hier insbesondere Gewichtsvorteile erzielt werden, da die Formgebung des Gussbauteils im Hinblick auf die Belastbarkeit optimiert werden kann. Des Weiteren erleichtert sich dadurch der Einbau der Wagenheberkonsole in den Schweller, der seinerseits konventionell aus Blechbauteilen oder nach der Erfindung als Dünngussbauteil ausgebildet sein kann.
Während die bislang exemplarisch aufgezählten besonderen Anwendungsformen der als dünnwandige Stahlgussteile ausgebildeten Karosseriebauteile jeweils eine Komponente in einem Fahrgastzellenbereich der Bodenbaugruppe bilden, können bei anderen Ausführungsformen die als Dünngussteile ausgestalteten Karosseriebauteile auch in einem Frontbereich oder in einem Heckbereich der Bodenbaugruppe angeordnet sein.
Beispielsweise kann bei einer besonderen Ausführungsform das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil ein Bestandteil eines am vorderen Ende des Frontbereichs oder am hinteren Ende des Heckbereichs angeordneten Endmoduls sein. Ein derartiges Endmodul hat mehrere Funktionen. Zum einen schließt das Endmodul die Tragrahmenstruktur an deren Ende, wodurch die Verwin- dungssteifigkeit der Tragrahmenstruktur erhöht wird. Des Weiteren erfolgt über das Endmodul die Anbindung einer
Stoßfängergruppe an die Tragrahmenstruktur. Des Weiteren wird im Endmodul für einen Crashfall eine gewünschte Verformungskinematik definiert, wodurch das Fahrzeug eine Knautschzone erhält. Aufgrund dieser vielfältigen Anfor¬ derungen an das jeweilige Endmodul besteht ein herkömmliches Endmodul zwangsläufig aus einer Vielzahl einzelner Blechteile, die zum jeweiligen Endmodul zusammengebaut sind. Die hierbei auftretenden Toleranzen sind insgesamt relativ groß, wodurch sich die Fertigung erschwert. Des weiteren führt die Vielzahl an Überlappungen und Dopplungen zu einem erhöhten Gewicht. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines mehr oder weniger komplexen Bestandteils des Endmoduls als dünnwandiges Stahlgussteil kann hier ein entsprechender Vorteil im Hinblick auf Gewichtseinsparung, engere Toleranzen und erleichterte Montage erzielt werden. Dabei ist es grundsätzlich erstrebenswert, das Endmodul so weit wie möglich in ein einziges als Dünnwandgussteil ausgestaltetes Bauteil zu integrieren. Zweckmäßig kann aber auch eine Ausführung sein, bei der das Endmodul weitgehend aus mehreren Baugruppen zusammengebaut ist, die jeweils als dünnwandige Stahlgussteile ausgestaltet sind.
Grundsätzlich gilt für sämtliche als dünnwandige Stahlgussteile ausgestaltete Karosseriebauteile, die mehrere herkömmliche Blechbauteile körperlich und funktioneil in sich integrieren, dass die Gussteile mit geringeren Herstellungstoleranzen behaftet sind als die aus mehreren Blechteilen zusammengebauten Bauteile, bei denen sich die Toleranzen der einzelnen Blechteile zu relativ großen Toleranzketten aufaddieren können. Insoweit vereinfacht sich bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Stahlgussbauteile die Montage der Bodenbaugruppe bzw. der Tragrahmenstruktur.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspruchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind m den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ahnliche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 bis 4 perspektivische Explosionsdarstellungen einer erfindungsgemaßen Tragrahmenstruktur mit einer Bodenbaugruppe im Bereich einer Fahrgastzelle,
Fig. 5 und 6 perspektivische Explosionsdarstellungen der Tragrahmenstruktur im Bereich eines seitlichen Schwellers der Bodenbaugruppe,
Fig. 7 und 8 perspektivische Explosionsdarstellungen der Tragrahmenstruktur in einem frontseitigen o- der heckseitigen Endbereich der Bodenbaugruppe .
Entsprechend Fig. 1 umfasst eine nur teilweise dargestellte Bodengruppe 1 einer Tragrahmenstruktur für eine selbsttragende Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, eine Vielzahl einzelner Komponenten, die jeweils ein Karosseriebauteil bilden und bei einer herkömmlichen Bauweise als Blechteile ausgestaltet sind. Der in Fig. 1 wiedergegebene Bereich der Bodenbaugruppe 1 gehört zu einer Fahrgastzelle, in der beim fertigen Fahrzeug zumindest zwei einzelne Fahrzeugsitze sowie gegebenenfalls eine Fondsitzreihe angeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung sieht nun vor, zumindest eine der Komponenten der Bodenbaugruppe 1 in Form eines dünnwandigen Stahlgussteils bereitzustellen. Ein als Dünn- wandguss hergestelltes Karosseriebauteil besitzt üblicherweise eine Wandstärke von 1,0 bis 4,0 mm, vorzugsweise von 1,5 bis 3,0 mm. Derartige Stahlgussteile können sehr komplex geformt sein und insbesondere mit verlorener Form hergestellt werden. Die Vorzüge und Vorteile der Dünnwandgussbauteile wirken sich um so stärker aus, je mehr einzelne Blechteile in ein derartiges Dünnwandguss- teil einstückig integriert und somit ersetzt werden können.
Insbesondere reduziert sich durch die Integration mehrere Bestandteile in das jeweilige Gussteil die aus den einzelnen Toleranzen der Einzelbauteile zusammengesetzte Toleranzkette. Das integrale Gussbauteil besitzt relativ enge Herstellungstoleranzen, was dessen Einbau in die Bodenbaugruppe erleichtert.
Insbesondere bei aufwändigen Dünnwandgußteilen kann auch mit einer bionisch optimierten Tragwerkstruktur gearbeitet werden, die eine hinreichende Festigkeit bei erheblich reduziertem Gewicht ermöglicht.
Eine derartige bionische Optimierung kann beispielsweise mittels FEM-Technik, also durch Anwendung der Finite- Elemente-Methode realisiert werden.
Beispielsweise kann gemäß Fig. 1 das als dünnwandiges Gussteil ausgestaltete Karosseriebauteil ein Tunnel 2 sein. Dieser Tunnel 2 erstreckt sich in Fahrzeuglängsrichtung vorzugsweise mittig entlang des Fahrzeugbodens zumindest teilweise innerhalb der Fahrgastzelle. Der Tunnel 2 trennt ein Getriebe bzw. einen Antriebsstrang von der Fahrgastzelle und ist außerdem ein wichtiges Bauteil für die Steifigkeit der Bodenbaugruppe 1. Der erfindungsgemäß als Gussteil ausgebildete Tunnel 2 kann durch eine geeignete Formgebung besonders günstig für die Belastungen des Tunnels 2 ausgelegt werden. In den Tunnel 2 ist zweckmäßig ein Tunnelwandelement 3 integriert, das halb- schalenförmig ausgestaltet ist und ein nach unten offenes Profil besitzt. Des Weiteren ist der Tunnel 2 zweckmäßig mit einer Tunnelverstärkung 4 versehen, die an der Oberseite, also innerhalb der Fahrgastzelle am Tunnel 2 bzw. am Tunnelwandelement 3 angeordnet ist. Die Tunnelverstärkung 4 dient zur Aussteifung des Tunnels 2. Sowohl das Tunnelwandelement 3 als auch die Tunnelverstärkung 4 können einstückig in den Tunnel 2 integriert sein, um die Komplexität des Gussbauteils zu vergrößern. Gleichzeitig kann dadurch der mit Hilfe des Dünnwandgussteils erzielbare Gewichtsvorteil bei gleicher Steifigkeit verbessert werden.
Die Tunnelverstärkung 4 kann jedoch auch als separates Bauteil ausgestaltet und für sich als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildet sein. Die Tunnelverstärkung 4 kann dann zur Aussteifung des Tunnels 2 mit diesem fest verbunden werden, wobei der Tunnel 2 dann auch als herkömmliches Blechbauteil ausgestaltet sein kann.
Die als Dünnwandgussteil ausgebildete Tunnelverstärkung 4 ist ein Bestandteil einer nicht näher bezeichneten Verstärkungsbaugruppe, die zusätzlich wenigstens eines der folgenden Elemente umfassen kann: ein Längsträgerelement 5, ein Verstärkungselement 6, ein linkes und ein rechtes Lagerelement 7 sowie ein linkes und ein rechtes Verlängerungselement 8.
Das Längsträgerelement 5 erstreckt sich im Einbauzustand entlang der Oberseite des Tunnels 2 bzw. des Tunnelwandelements 3. Das Längsträgerelement 5 zeigt hier eine Art Leiterrahmenstruktur, die eine besonders hohe Verwin- dungssteifigkeit und Biegesteifigkeit besitzt. Das Verstärkungselement 6 ist als jochförmiger Bügel mit einem U-Profil ausgestattet und ist im Einbauzustand oben am Längsträgerelement 5 angeordnet, derart, dass die Schenkel des Verstärkungselements 6 das Längsträgerelement 5 sowie den Tunnel 2 bzw. das Tunnelwandelement 3 an beiden Seiten außen übergreift. Hierdurch bewirkt das Verstärkungselement 6 eine intensive Aussteifung des Tunnels 2 sowie eine Anbindung des Tunnels 2 mit dem Längsträgerelement 5. Die Lagerelemente 7 sind oben am Verstärkungselement 6 an dessen Ecken angeordnet. Mit Hilfe der Lagerelemente 7 kann ein anderes Bauteil, wie zum Beispiel eine hier nicht gezeigte Stirnwand, über den Tunnel 2 an der Tragrahmenstruktur abgestützt werden. Die Verlängerungselemente 8 sind in einem vorderen Endabschnitt des Längsträgerelements 5 am Längsträgerelement 5 angebracht, wobei sie sich parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und dadurch das Längsträgerelement 5 nach vorn verlängern. Gleichzeitig wird dadurch das Längsträgerelement 5 im Überlappungsbereich ausgesteift. Des Weiteren unterstützen die Verlängerungselemente 8 die Aussteifung des Tunnels 2 bzw. des Tunnelwandelements 3. Außerdem können an den Verlängerungselementen 8 weitere Bauteile der Fahrzeugkarosserie angebracht werden.
Die genannten Elemente der Verstärkungsbaugruppe können jeweils für sich als Blechformteile oder als dünnwandige Stahlgussteile ausgestaltet sein. Vorzugsweise können dabei zwei oder mehr dieser Elemente zu einem einstückigen und integralen Dünnwandgussteil zusammengefasst sein. Von besonderem Interesse ist eine Ausführungsform, bei der eines oder mehrere, insbesondere sämtliche, dieser Elemente einstückig in die Tunnelverstärkung 4 integriert sind, wodurch ein besonders komplexes Gussteil erzeugt wird, dessen Montierbarkeit besonders einfach ist.
Entsprechend Fig. 2 umfasst die Bodenbaugruppe 1 außerdem einen Fondsitzquerträger 9, der erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildet sein kann. Der Fondsitzquerträger 9 erstreckt sich unterhalb einer hier nicht gezeigten Fondsitzreihe quer zur Fahrzeuglängsrichtung. Bezüglich eines Fußraums im Fond bildet der Fondsitzquerträger 9 eine hintere Begrenzungswand. Auch dieser Fondsitzquerträger 9 ist ein für die Steifigkeit der Bodenbaugruppe 1 wichtiges Karosseriebauteil. Durch die Ausgestaltung als Dünnwandgussteil können hier Steifig- keitsvorteile und/oder Gewichtsvorteile erzielt werden.
Der Fondsitzquerträger 9 ist Bestandteil einer nicht näher bezeichneten Querträgerbaugruppe, die neben dem Fondsitzquerträger 9 zusätzlich wenigstens eines der folgenden Elemente aufweisen kann: ein Wandelement 10, ein Verstärkungselement 11, ein linkes und ein rechtes Schließelement 12 sowie ein linkes und ein rechtes Plattenelement 13.
Das Wandelement 10 bildet die rückseitige Begrenzung des Fondfußraums und ist hier bereits in den Fondsitzquerträger 9 integriert. Grundsätzlich kann dieses Wandelement 10 auch als separates Bauteil ausgestaltet sein. Das Verstärkungselement 11 ist bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung hinten am Fondsitzquerträger 9 angeordnet und dient
zu dessen Aussteifung. Dabei erstreckt sich das Verstärkungselement 11 quer zur Fahrzeuglängsrichtung entlang des Fondsitzquerträgers 9. Sofern der Fondsitzquerträger 9 ein nach hinten offenes Profil besitzt, kann das Verstärkungselement 11 dieses Profil schließen, wodurch der Fondsitzquerträger 9 eine besonders hohe Biegesteifigkeit und Torsionsfestigkeit erhält. Der Fondsitzquerträger 9 ist hier so ausgestaltet, dass er an seinen seitlichen Enden offen ist. Beispielsweise entstehen die offenen Enden durch den Anbau des Wandelements 10 und des Verstärkungselements 11 an den Fondsitzquerträger 9. Mit Hilfe der Schließelemente 12 können nun die seitlichen Enden des Fondsitzquerträgers 9 verschlossen werden, wodurch sich die Steifigkeit des Fondsitzquerträgers 9 zusätzlich erhöht. Gleichzeitig kann der Fondsitzquerträger 9 über die Schließelemente 12 bzw. über daran angeformte Anschlusskonturen besser mit seitlichen Bauteilen der Bodengruppe, wie zum Beispiel Längsträgern 14 verbunden werden. Die Plattenelemente 13 sind an der Vorderseite des Wandelements 10 angeordnet. Sie dienen zur Befestigung bzw. Halterung eines anderen Bauteils. Beispielsweise zur Anbindung eines hinteren äußeren Endes eines Bodenblechs 15.
Auch bei dieser Querträgerbaugruppe können die einzelnen Elemente jeweils für sich als Blechbauteil oder als Dünnwandgussteil ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Elemente zu einem einstückigen, integralen Dünnwandgussteil zusammengefasst . Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind in den Fondsitzquerträger 9 eines o- der mehrere, insbesondere sämtliche dieser Elemente einstückig integriert, wodurch wieder ein besonders komplexes Dünnwandgussteil bereitgestellt wird, dessen Einbau in die Bodenbaugruppe 1 vereinfacht ist.
Entsprechend Fig. 3 umfasst die Bodenbaugruppe 1 zumindest einen Einzelsitzquerträger 16, der erfindungsgemäß
als dünnwandiges Stahlgussteil ausgebildet sein kann. Im vorliegenden Fall umfasst die Bodenbaugruppe 1 vier derartige Einzelsitzquerträger 16 von denen jeweils zwei, nämlich ein vorderer und ein hinterer, einem Einzelsitz des Fahrzeugs, also einem Fahrersitz bzw. einem Beifahrersitz zugeordnet sind.
Die Einzelsitzquerträger 16 erstrecken sich dabei unterhalb des jeweils zugeordneten Einzelsitzes quer zur Fahrzeuglängsrichtung und dienen zur Unterstützung des jeweiligen Einzelsitzes. Üblicherweise wird an den Einzelsitzquerträgern 16 eine Schienenanordnung montiert, die eine Längsverschiebung des jeweiligen Einzelsitzes ermöglicht.
Durch die Ausbildung der Einzelsitzquerträger 16 als Dünnwandgußteile können diese besonders einfach hinsichtlich Festigkeit und Gewicht optimiert werden. Insbesondere können in die Einzelsitzquerträger 16 nicht näher erläuterte Versteifungs- und/oder Befestigungs- und/oder Halteelemente 17 einstückig integriert werden, mit deren Hilfe die Steifigkeit des Einzelsitzquerträgers 16 bzw. dessen Funktionalität verbessert werden kann. Die Integration eines oder mehrerer derartiger zusätzlicher Elemente vereinfacht auch hier die Montage des jeweiligen Einzelsitzquerträgers 16 und kann insbesondere auch zu einer Gewichtseinsparung genutzt werden.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der in den jeweiligen Einzelsitzquerträger 16 zumindest eine kanalför ige Leitungs- und/oder Kanaldurchführung 18 integriert ist, was durch eine entsprechende Formgebung des Dünngußbauteiles vergleichsweise einfach realisierbar ist. Auf diese Weise erhält der jeweilige Einzelsitzquerträger 16 eine zusätzliche Funktionalität, was die Montage des Fahrzeugs, hier die Verlegung von Kabeln und Leitungen, vereinfacht.
Entsprechend Fig. 4 kann bei einer anderen Ausführungsform die Bodenbaugruppe 1 auch einen Bodenquerträger 19 aufweisen, der erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgußteil ausgestaltet ist. Der Bodenquerträger 19 ist in der Tragrahmenstruktur so positioniert, dass er sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und dabei zwischen der Fahrgastzelle und einem heckseitigen Laderaum des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Bodenquerträger 19 dient an dieser Stelle zur Aussteifung der Bodenbaugruppe 1. Der Bodenquerträger 19 befindet sich dabei im Bereich einer Heckachse des Fahrzeugs, wo eine Aussteifung gegen Ver- windung des Tragrahmens besonders wichtig ist. Durch die Ausgestaltung als Dünnwandgußteil kann hier die gewünschte Steifigkeit besonders leicht für den Bodenquerträger
19 realisiert werden.
Der Bodenquerträger 19 ist auch hier Element einer speziellen Baugruppe, die in ihrer Gesamtheit einen als Durchlade bezeichneten, ringförmig geschlossenen Rahmen
20 bildet. Dieser Rahmen bzw. die Durchlade 20 ist im wesentlichen stehend zwischen Fahrgastzelle und Laderaum angeordnet und dient als rückseitige Abstützung von Rückenlehnen der Fondsitzreihe. Bei umgeklappten Rückenlehnen kommuniziert der Laderaum mit der Fahrgastzelle durch die Durchlade 20, wodurch ein besonders großes Ladevolumen im Fahrzeug bereitgestellt werden kann.
Die Durchladebaugruppe 20 umfasst neben dem Bodenquerträger 19 in der Regel zumindest folgende Elemente: mittleres unteres Konsolenelement 21, linkes und rechts äußeres unteres Verstärkungselement 22, linkes und rechts äußeres Konsolenelement 23, linkes und rechtes äußeres oberes vorderes Verstärkungselement 24, linkes und rechtes äußeres oberes hinteres Verstärkungselement 25, oberes Querträgerelement 26, mittleres Verstärkungselement 27, linkes und rechtes Verstärkungselement 28, linkes und rech-
tes Winkelelement 29 sowie zusätzliche Befestigungsund/oder Halteelemente 30.
Das mittlere untere Konsolenelement 21 ist am Bodenquerträger 19 mittig und vorn angeordnet und bewirkt dort eine Versteifung des Bodenquerträgers 19. Gleichzeitig ist das Konsolenelement 21 zur Befestigung an einer Bodenplatte 77 der Bodenbaugruppe 1 ausgestaltet. Hierdurch wird die Steifigkeit der Bodenbaugruppe 1 im Bereich des Bodenquerträgers 19 zusätzlich erhöht. Die äußeren unteren Verstärkungselemente 22 sind jeweils seitlich am Bodenquerträger 19 angeordnet und ermöglichen die Befestigung des Bodenquerträgers 19 an einer Seitenwand 78 der Tragrahmenstruktur. Die äußeren Konsolenelemente 23 bilden quasi jeweils eine Verlängerung des zugeordneten äußeren unteren Verstärkungselements 22, wobei auch diese Konsolenelemente 23 zur Anbindung an die jeweils zugeordnete Seitenwand 78 ausgestaltet sind. In entsprechender Weise dienen auch die äußeren oberen Verstärkungselemente
24 und 25 zur Verlängerung der äußeren Konsolenelemente 23, wobei sie gleichzeitig auch zur Anbindung an die Seitenwand 78 bzw. an eine nicht gezeigte C-Säule bzw. an ein ebenfalls nicht gezeigtes oberes Querträgerelement vorgesehen sein können. Die äußeren oberen Verstärkungselemente 24 und 25 ergänzen sich dabei zu einem kastenförmigen Körper, der sich durch eine erhöhte Steifigkeit auszeichnet. Die seitlich und übereinander angeordneten Elemente, also die Verstärkungselemente 22, 23 und 25 sowie das Konsolenelement 23 ermöglichen eine intensive Kraftübertragung vom Bodenquerträger 19 in die Seitenwände 78 bzw. in die C-Säulen bzw. in die jeweiligen Querträger der Tragrahmenstruktur.
Das obere Querträgerelement ' 26 stützt sich nun an seinen Enden an den äußeren oberen Verstärkungselementen 24 und
25 ab, wodurch der Tragrahmenring der Durchlade 20 geschlossen wird. Die Steifigkeit innerhalb der Durchlade
20 wird dadurch erheblich verbessert. Die Stabilität des Querträgerelements 26 sowie die Steifigkeit der Durchlade 20 kann zusätzlich durch das mittlere Verstärkungselement 27 sowie durch die Verstärkungselemente 28 gesteigert werden. Das mittlere Verstärkungselement 27 ist zu diesem Zweck hinten am oberen Querträgerelement 26 angeordnet, wobei es sich gleichzeitig quer zur Fahrzeuglängsrichtung entlang des oberen Querträgerelements 26 erstreckt. Die beiden Verstärkungselemente 28 sind hier zwischen dem o- beren Querträgerelement 26 und dem mittleren Verstärkungselement 27 angeordnet, was eine intensive Aussteifung der Durchlade 20 im Bereich des oberen Querträgerelements 26 bewirkt. Des Weiteren können die Winkelelemente 29 am Übergang zwischen dem oberen Querträgerelement 26 und den äußeren oberen Verstärkungselementen 24, 25 angeordnet werden, wodurch die Winkelelemente 29 die beiden Verstärkungselemente 24, 25 zusätzlich aneinander fixieren und deren Kastenstruktur zum Fahrzeuginnenraum hin verschließen. Gleichzeitig bewirkt die Anbindung der Winkelelemente 29 an das Querträgerelement 26 eine intensive Aussteifung des zugeordneten Eckbereichs der Durchlade 20. Mit Hilfe der Befestigungs- und/oder Halteelemente 30 können zusätzliche Bestandteile des Fahrzeugs besonders einfach an der Durchlade 20 gehaltert bzw. befestigt werden.
Die einzelnen Elemente der Durchladebaugruppe 20 können als Blechformteile oder als Dünnwandgußteile ausgebildet sein. Vorzugsweise sind auch hier zwei oder mehr dieser Elemente zu einem einstückigen integrierten Dünnwandgußteil zusammengefasst . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind nun eines oder mehrere, insbesondere sämtliche dieser Elemente einstückig in den Bodenquerträger 19 integriert. Auf diese Weise kann auch hier ein komplexes Dünnwandgußteil bereitgestellt werden, das sich hinsichtlich Gewicht und Festigkeit optimieren lässt und besonders einfach montierbar ist. Im Extremfall ist die
komplette Durchlade 20 als einstückiges Dünnwandgussteil ausgebildet. Ebenso kann die Durchlade 20 als zweiteiliges Dünnwandgußteil ausgestaltet sein. In Fig. 4 ist eine mögliche Trennebene horizontal orientiert und mit 31 bezeichnet .
Entsprechend Fig. 5 gehört zur Bodenbaugruppe 1 auch ein Schweller 32, der erfindungsgemäß als dünnwandiges Stahlgußteil ausgestaltet sein kann. Bei einem Schweller 32 handelt es sich um einen seitlich außenliegenden Längsträger, der sich dementsprechend in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und der eine untere Begrenzung für eine seitliche Einstiegsöffnung des Fahrzeugs bildet. Derartige Einstiegsöffnungen schwächen die Tragrahmenstruktur. Um die gewünschte Steifigkeit für die Tragrahmenstruktur gewährleisten zu können, müssen die auftretenden Momente und Kräfte um die Einstiegsöffnungen herumgeführt werden. Dementsprechend handelt es sich beim Schweller 32 um ein für die Festigkeit der Tragrahmenstruktur sehr wichtiges Bauteil. Seine Bedeutung für die Festigkeit der Tragrahmenstruktur nimmt bei einem Fahrzeug, das als Cabriolet ausgestaltet ist, nochmals zu, da eine Kraft- bzw. Momentübertragung über das Dach dann nicht möglich ist. Durch die Ausführung des Schwellers 32 als Dünnwandstahlgußteil kann hier die erforderliche Festigkeit erreicht werden, wobei gleichzeitig ein übermäßiges Bauteilgewicht vermieden werden kann.
Der Schweller 32 ist Bestandteil einer Schwellerbaugruppe 33, die in Fig. 5 durch einen mit unterbrochener Linie dargestellten Rahmen gekennzeichnet ist. Der Schweller 32 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform ein Hohlkörper mit einem nach innen offenen Profil, das im wesentlichen U-förmig sein kann. Zusätzlich zum Schweller 32 kann die Schwellerbaugruppe 33 die folgenden Elemente kumulativ o- der alternativ enthalten: inneres Verstärkungselement 34, äußeres Verstärkungselemente 35, vorderes Kopplungsele-
ment 36, hinteres Kopplungselement 37, vorderes Aussteifungselement 38, hinteres Aussteifungselement 39, ein o- der mehrere Querschnittsversteifungselemente 40 sowie ein vorderes Schließelement 41 und ein hinteres Schließelement 42.
Das innere Verstärkungselement 34 ist hier als Wand ausgestaltet und ist innen an der offenen Seite des Schwellers 32 angeordnet, wodurch diese verschlossen wird. Insgesamt wird dadurch die Biege- und Torsionssteifigkeit des Schwellers 32 erheblich vergrößert. Das innere Verstärkungselement 34 erstreckt sich dabei innen entlang des Schwellers 32 in Fahrzeuglängsrichtung. Das äußere Verstärkungselement 35 erstreckt sich ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung, jedoch außen entlang des Schwellers 32. Das äußere Verstärkungselement 35 ist dabei an der vom inneren Verstärkungselement 34 abgewandten Seite am Schweller 32 angeordnet und kann diesen zusätzlich gegen Biegung aussteifen. Das vordere Kopplungselement 36 befindet sich an einem vorderen Ende des Schwellers 32 und ermöglicht dort die Anbindung eines hier nicht gezeigten Diagonalträgers der Tragrahmenstruktur an den Schweller 32. In entsprechender Weise ist das hintere Kopplungselement 37 an einem hinteren Ende des Schwellers 32 angeordnet, wo es die Anbindung eines ebenfalls nicht gezeigten Diagonalträgers an den Schweller 32 ermöglicht. Gleichzeitig werden mit Hilfe der Kopplungselemente 36, 37 die Anbindungsstellen für den jeweiligen Diagonalträger am Schweller 32 verstärkt. Mit Hilfe der Querschnittversteifungselemente 40 kann der als Hohlkörper ausgestaltete Schweller 32 intensiv ausgesteift werden, in dem die Querschnittsversteifungselemente 40 im Schweller 32 in bestimmten Längsabschnitten angeordneten werden, um dort gezielt den Querschnitt des Schwellers 32 auszusteifen. Schließlich können die offenen Längsenden des als Hohlkörper ausgestalteten Schwellers 32 mit Hilfe der Schließelemente 41, 42 verschlossen werden. Das Schließen
seiner Längsenden bewirkt eine intensive Aussteifung des Schwellers 32 an seinen Enden. Insgesamt ergibt sich somit ein äußerst kompakt bauender Schweller 32 mit hohen Steifigkeitswerten für Biegung und Torsion.
Auch bei der Schwellerbaugruppe 33 können die einzelnen Elemente jeweils als Blechteile oder als Dünnwandgußteile ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind auch hier zwei oder mehrere der Elemente zu einem integralen einstückigen Dünnwandgußteil zusammengefasst . Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Schweller 32 so ausgestaltet sein, dass in den Schweller 32 zumindest eines, vorzugsweise mehrere und insbesondere sämtliche dieser Elemente in den als Dünnwandgußteil ausgestalteten Schweller 32 einstückig integriert ist bzw. sind. Durch diese Bauweise kann der Schweller 32 besonders steif ausgestaltet werden, was insbesondere bei Cabriolet-Fahrzeugen von besonderer Bedeutung ist. Gleichzeitig kann der Schweller 32 vergleichsweise leicht gestaltet werden, was insbesondere durch eine Fachwerkbauweise mit bionischer Optimierung möglich ist.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform handelt es sich beim Schweller 32 um den bezüglich der Fahrtrichtung links angeordneten Schweller 32 eines zweitürigen Personenkraftwagens. Es ist klar, dass auch bei einem viertürigen Fahrzeug die vorderen und/oder die hinteren Schweller als dünnwandige Stahlgußteile ausgestaltet sein können.
Fig. 6 zeigt unter anderem den in eine Seitenwand des Fahrzeugs integrierten Schweller 32 mit daran angebundener A-Säule 43. Gemäß Fig. 6 umfasst die Bodenbaugruppe im Bereich des oder der Schweller 32 eine oder mehrere Wagenheberkonsolen 44 bzw. 45. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, das einen zweitürigen Personenkraftwagen betrifft, sind an jeder Fahrzeugseite dem einzigen
Schweller 32, zwei Wagenheberkonsolen, nämlich eine vordere Wagenheberkonsole 44 und eine hintere Wagenheberkonsole 45 zugeordnet. Die Wagenheberkonsolen 44, 45 sind am Schweller 32 angeordnet. Sofern der Schweller 32 als Hohlkörper ausgebildet ist, sind die Wagenheberkonsolen 44, 45 vorzugsweise im Schweller 32 angeordnet.
Zur Realisierung der Wagenheberkonsolen 44, 45 sind auch hier wieder einzelne Baugruppen vorgesehen, die aus mehreren Elementen bestehen, die zusammen die jeweilige Wagenheberkonsole 44, 45 bilden oder die die Wagenheberkonsolen 44, 45 als eines ihrer Elemente umfassen. Im Einzelnen handelt es sich bei den jeweiligen Baugruppen um folgende Elemente: das vordere bzw. hintere Aussteifungselement 38 bzw. 39, das vordere bzw. hintere Kopplungselement 36 bzw. 37 sowie jeweils ein Wagenheberkopplungselement 46.
Die Anordnung und Funktion der Aussteifungselemente 38, 39 und der Kopplungselemente 36, 37 ist bereits weiter o- ben zu Fig. 5 erläutert worden. Die Wagenheberkopplungselemente 46 sind hier jeweils an einem der Aussteifungselemente 38, 39 angeordnet, derart, dass sie im Einbauzustand den Schweller 32 seitlich außen mit einem Endabschnitt durchdringen. Die Wagenheberkopplungselemente 46 bilden dabei einen Eingriff für einen nicht gezeigten Wagenheber, der sich zum seitlichen Anheben des Fahrzeugs am Untergrund abstützt. Das Wagenheberkopplungselement 46 ist hier durch ein einfaches Rohr gebildet. Die Aussteifungselement 38, 39 sind so ausgestaltet, dass sie die im Betrieb der Wagenheberkonsole 44, 45 vom Wagenheber auf den Schweller 32 übertragenen Kräfte möglichst großflächig verteilen, um eine Verformung des Schwellers 32 zu vermeiden. Die Aussteifungselemente 38, 39 bauen zu diesem Zweck kompakt. Die Aussteifungselemente 38, 39 sind dabei so gestaltet, dass sie sich bei dem hier als nach innen offenen Hohlkörper ausgestalteten Schweller 32 in-
nerhalb des Schwellerprofils sowohl an einem unteren Wandabschnitt 47 als auch an einem oberen Wandabschnitt 48 abstützen, wodurch die Krafteinleitung in den Schweller 32 verbessert wird. Des Weiteren sind die Kopplungselemente 36 und 37 hier so angeordnet, dass sie jeweils zwischen dem Aussteifungselement 38, 39 und dem unteren Wandabschnitt 47 des Schwellers 32 angeordnet sind. Auf diese Weise kann auch dort die Kraftübertragung verbessert werden. Gleichzeitig kann der an den Längsenden des Schwellers 32 ausgebildete Knoten bei dieser Bauweise besonders steif ausgestaltet werden.
Die einzelnen Elemente der jeweiligen Baugruppen können als Blechteile oder auch als Dünnwandstahlgußteile ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind zwei oder mehr der Elemente zu einem einzigen Dünnwandgußteil zusammengefasst . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind in die Wagenheberkonsole 44 bzw. 45 eines oder mehrere oder insbesondere sämtliche dieser Elemente einstückig integriert. Die auf diese Weise als komplexe Dünnwandgußteile ausgestalteten Wagenheberkonsolen 44, 45 können besonders einfach verbaut werden.
Im Hinblick auf die in Fig. 5 beschriebene Ausführungsform ist klar, dass die Wagenheberkonsolen 44, 45 bzw. deren Wagenheberkopplungselement 46 auch in den als Dünnwandgußteil ausgestaltetem Schweller 32 integriert sein können.
Die Bodenbaugruppe 1 umfasst auch einen Frontbereich sowie einen Heckbereich. Erfindungsgemäß kann nun das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgestaltete Karosseriebauteil auch eine Komponente im Frontbereich oder im Heckbereich der Bodenbaugruppe 1 sein. In den Fig. 7 und 8 ist ein im Frontbereich der Bodenbaugruppe angeordnetes Endmodul 49 für unterschiedliche Ausführungsformen und jeweils bei unterschiedlichen Integrationsstufen dargestellt. Vor-
zugsweise ist nun zumindest ein Bestandteil dieses Endmoduls 49 durch das als dünnwandiges Stahlgußteil ausgebildete Karosseriebauteil gebildet. Obwohl die nachfolgende Erläuterung nur ein frontseitig angeordnetes Endmodul 49 betrifft, ist klar, dass grundsätzlich entsprechendes dann auch für ein im Heckbereich angeordnetes Endmodul 49 gelten kann.
Die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Endmodule 49 umfassen exemplarisch zumindest einige der im folgenden aufgezählten Endmodulbestandteile: mittleres Querträgerelement 50, vertikales Verstärkungselement 51, linkes und rechtes oberes Verstärkungselement 52, linkes und rechtes unteres Verstärkungselement 53, linkes und rechtes Stützelement 54, linkes und rechtes Versteifungselement 55, linkes und rechtes Diagonalstützelement 56, linkes und rechtes inneres Trägerelement 57, linkes und rechtes Lagerelement 58, linkes und rechtes Seitenstützelement 59, linkes und rechtes Halteplattenelement 60, linkes und rechtes äußeres Trägerelement 61, linkes und rechtes Halteelement 62, linkes und rechtes Lagerelement 63, linkes und rechtes Längsträgerelement 64, linkes und rechtes Strebenelement 65, Querabstützelement 66. Weitere Bestandteile des Endmoduls 49 sind beispielsweise ein Biegeträger 67, eine linke und eine rechte Crashbox 68 sowie verschiedene Befestigungselemente 69.
Das mittlere Querträgerelement 50 erstreckt sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung, bewirkt eine Queraussteifung des Endmoduls 49 und dient im Frontbereich zur Halterung eines Kühlers des Kraftfahrzeugs. Im Heckbereich kann am Querträgerelement 50 ein Schloss angeordnet sein, das mit einer Heckklappe zusammenwirkt. Das mittlere Querträgerelement 50 wird dabei zur Querabstützung bzw. Queraussteifung des Endmoduls 49 oberhalb des Biegeträgers 67 genutzt. Das vertikale Verstärkungselement 51 ist mittig am Querträgerelement 50 angeordnet und kann ebenfalls zur
Halterung eines Haubenschlosses ausgestaltet sein. Des Weiteren kann das Verstärkungselement 51 am Biegeträger 67 abgestützt sein.
Die oberen Verstärkungselemente 52 sind seitlich am Querträgerelement 50 angeordnet, derart, dass sie seitlich davon abstehen. Die unteren Verstärkungselemente 53 sind ebenfalls seitlich am Querträgerelement 50 angeordnet, wobei sie sich allerdings entlang der zugehörigen oberen Verstärkungselemente 52 erstrecken. Dabei wird das obere Verstärkungselement 52 intensiv ausgesteift. Mit Hilfe der beiden Stützelemente 54 kann eine vertikale Aussteifung des Endmoduls 59 erreicht werden. Die Stützelemente 54 sind dabei seitlich am Querträgerelement 50 angeordnet, wobei sie von diesem nach unten abstehen. Die Stützelemente 54 sind zur Anbringung an ein anderes Bauteil der Tragrahmenstruktur ausgestaltet. Im vorliegenden Fall sind die Stützelemente 54 an die Crashboxen 68 angeschlossen. Des Weiteren sind die Versteifungselemente 55 an jeder Fahrzeugseite jeweils am Übergang zwischen dem Querträgerelement 50 und dem jeweiligen oberen Verstärkungselement 52 angeordnet, um dort die Verbindung zwischen Querträger 50 und oberem Verstärkungselement 52 zusätzlich zu verstärken bzw. auszusteifen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind zusätzlich die Diagonalstützelemente 56 vorgesehen, die innen am Querträgerelement fixiert sind und außen am zugehörigen Stützelement 54 angebracht sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Stützelemente 54 außerdem am Biegeträger 67 festgelegt .
Im Hinblick auf Fig. 7 sind die inneren Trägerelemente 57 zur Halterung bzw. Anbindung an ein anderes Bauteil der Tragrahmenstruktur ausgestaltet. Beispielsweise werden die Trägerelemente 57 jeweils an einem stirnseitiges Ende eines vorderen Längsträgers der Bodenbaugruppe 1 ange-
bracht. Beim hier gezeigten frontseitigen Endmodul 49 sind die inneren Trägerelemente 57 außerdem zur Halterung bzw. Unterstützung des Fahrzeugkühlers ausgestaltet. Dementsprechend sind die Lagerelemente 58 jeweils an einem unteren und vorderen Ende des zugehörigen inneren Trägerelements 57 angeordnet und zweckmäßig so ausgestaltet, dass sie den Fahrzeugkühler an dessen Unterseite lagern können. Auch die Seitenstützelemente 59 sind im Bereich dieses unteren und vorderen Endes des jeweiligen inneren Trägerelements 57 angeordnet. Beim Frontendmodul 49 sind diese Seitenstützelemente 49 zur seitlichen Abstützung des Fahrzeugkühlers ausgestaltet.
Die Halteplattenelemente 60 sind an den vom Biegeträger 67 abgewandten Enden der Crashboxen 68 angebracht sowie am zugehörigen inneren Trägerelement 57 angeordnet.
Die äußeren Trägerelemente 61 sind an ihrem oberen Ende jeweils am oberen Verstärkungselement 52 und/oder am unteren Verstärkungselement 53 angeordnet. An ihrem unteren Ende sind die äußeren Trägerelemente 61 jeweils direkt o- der indirekt mit dem Biegeträger 67 verbunden. Im vorliegenden Fall sind die äußeren Trägerelemente 61 jeweils indirekt, nämlich über die zugehörigen Halteelemente 62 mit dem Biegeträger 67 verbunden. Am Übergang zwischen äußerem Trägerelement 61 und zugehörigem Halteelement 62 ist jeweils eines der Lagerelemente 63 angeordnet, das dort zur Seitenführung des Endmoduls 49 dient. An jeder Fahrzeugseite bildet das obere Verstärkungselement 52, ggf. das untere Verstärkungselement 53, das äußere Trägerelement 61 und das Halteelement 62 eine seitliche Einfassung für eine im Eckbereich des Endmoduls 49 angeordnete Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs .
Entsprechend Fig. 8 kann am inneren Trägerelement 57 unten eines der Längsträgerelemente 64 angeordnet sein. Die Längsträgerelemente 64 werden dabei für eine Querabstüt-
zung oder Queraussteifung des Endmoduls 49 unterhalb des Biegeträgers 67 genutzt. Zu diesem Zweck stützen sich die beiden Längsträgerelemente 64 über das Querabstützelement 66 in der Fahrzeugquerrichtung aneinander ab.
Mit Hilfe der Strebenelemente 65 kann nun eine zusätzliche Aussteifung des Endmoduls 49 erzielt werden. Dabei sind die Strebenelemente 65 an ihren unteren Enden jeweils am zugehörigen Längsträgerelement 64 angeordnet und an ihrem oberen Ende jeweils am Biegeträger 67 befestigt. Zur Anbindung des Biegeträgers 67 am Endmodul 49 können zusätzlich die zuvor genannten Befestigungselemente 69 genutzt werden.
Die vorstehend beschriebenen Endmodulbestandteile können in herkömmlicher Weise als Blechteile ausgestaltet sein oder erfindungsgemäß als dünnwandige Stahlgussteile ausgestaltet sein. Bevorzugt werden dabei Ausführungsformen, bei welchen zwei oder mehr Endmodulbestandteile zu einem einstückigen integralen Dünnwandgussteil zusammengefasst sind. Die zusammengefaßten Endmodulbestandteile können dadurch einstückige und integrale Baugruppen bilden, die den Zusammenbau des Endmoduls 49 erheblich vereinfachen. Beispielsweise lassen sich folgende Baugruppen realisieren: Eine linke sowie eine rechte obere Seitenträgerbau- gruppe 70, eine linke sowie eine rechte untere Seitenträ- gerbaugruppe 71, eine linke sowie eine rechte gesamte Seitenträgerbaugruppe 72, eine linke sowie eine rechte Kühlerhaltebaugruppe 73, eine obere Großbaugruppe 74, eine linke sowie eine rechte Biegeträgerhaltebaugruppe 75 sowie eine untere Großbaugruppe 76.
Jede obere Seitenträgerbaugruppe 70 umfasst dabei jeweils das obere Verstärkungselement 52, das untere Verstärkungselement 53, das Stützelement 54 und - soweit vorhanden - das Diagonalstützelement 56. Die linke und die rechte untere Seitenträgerbaugruppe 71 umfassen jeweils
das äußere Tragerelement 61, das Halteelement 62 und - soweit vorhanden - das Lagerelement 63. Die linke und die rechte gesamte Seitenträgerbaugruppe 72 beinhalten jeweils an der zugeordneten Fahrzeugseite die obere Seitenträgerbaugruppe 70 und die untere Seitenträgerbaugruppe 71.
Die linke und die rechte Kuhlerhaltebaugruppe 73 beinhalten jeweils das innere Tragerelement 57, das Seitenstutz- element 59, das Lagerelement 58 sowie das Halteplattenelement 60. Die linke und die rechte Biegetragerhaltebau- gruppe 75 beinhalten jeweils wieder das innere Tragerelement 57, das Langstragerelement 64 und - soweit vorhanden - das Strebenelement 65.
Die obere Großbaugruppe 74 umfasst die linke und die rechte gesamte Seitenträgerbaugruppe 72, also linke und rechte obere Seitenträgerbaugruppe 70 sowie linke und rechte untere Seitenträgerbaugruppe 71. Dabei sind die linke und die rechte gesamte Seitenträgerbaugruppe 72 durch das Quertragerelement 50 miteinander verbunden.
Die untere Großbaugruppe 76 umfasst die linke und die rechte Biegetragerhaltebaugruppe 75, wobei diese durch das Querabstutzelement 66 miteinander verbunden sind.
Durch die bei den vorgenannten exemplarisch und nicht abschließend aufgezahlten Baugruppen erzielbare hohe Integrationsstufe lassen sich die Vorteile des dünnwandigen Stahlgusses in besonderem Maße ausnutzen. Insbesondere können die erwünschten Festigkeitswerte bei vergleichsweise geringem Bauteilgewicht erzielen. Des Weiteren können die komplexen Bauteile bionisch optimiert werden. Von besonderer Bedeutung ist jedoch bei derart komplexen Baugruppen die Reduzierung der Herstellungstoleranzen, was insgesamt die Fertigung des Endmoduls 49 erheblich vereinfacht. Insbesondere im Hinblick auf die unterschied-
lichsten Funktionen des Endmoduls 49 und die damit zusammenhängenden unterschiedlichsten Belastungszustände können die zugehörigen Baugruppen das jeweilige Anforderungsprofil besser erfüllen, wobei gleichzeitig ein Gewicht- und Kostenvorteil erzielbar ist.