DE10108836A1

DE10108836A1 - Hinterwagenstruktur für einen Heckmotorwagen

Info

Publication number: DE10108836A1
Application number: DE2001108836
Authority: DE
Inventors: Helmut Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hinterwagenstruktur für einen Heckmotorwagen, mit einer Fahrgastzelle mit hinteren Dachsäulen oder einem Überrollbügel und einem die Dachsäulen oder die Schenkel des Überrollbügels verbindenden unteren Querträger und mit einem Hilfsrahmen für das Fahrwerk und das Triebwerk. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Hinterwagenstruktur so zu gestalten, daß die Montage des Fahrwerks und des Triebwerks und deren Verbindung mit Aggregaten und Komponenten erleichtert durchführbar ist. Dazu ist der Hilfsrahmen als Tragrahmen (2) für das Fahrwerk (4) und das Triebwerk (3) ausgebildet, der oberhalb des unteren Querträgers (5) und im deutlichen Abstand von diesem an den Dachsäulen (1) oder dem Überrollbügel mit Zug- und Druckbefestigungsstäben (6, 7, 8) lösbar befestigt ist, und der Tragrahmen (2) bildet mit dem Fahrwerk (4) und dem Triebwerk (3) eine mit der Fahrgastzelle verbindbare Vormontageeinheit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinterwagenstruktur für einen Heckmotorwagen, insbesondere einen Personenwagen mit einem Verbrennungs- oder Elektromotor.

Ein Heckmotorwagen mit einer Fahrgastzelle (Cockpit) weist üblicherweise eine Rohbaukarosserie mit eine hintere Fahrgastzellenbegrenzung mitbildenden hinteren Dachsäulen oder mit einem Überrollbügel und einem mit diesem oder den Dachsäulen verbundenen Hilfsrahmen für das Fahrwerk und das Triebwerk als weiteren Bestandteil der Rohbaukarosserie auf, wobei die verschiedenen Längs- und Querträger miteinander verschweißt, geklebt, geclincht oder anderweitig fest miteinander verbunden sind. Die Fahrzeugaufbauteile, wie Kotflügel, Klappen oder Türen werden durch Verschrauben mit der Rohbaukaroserie an dieser befestigt. Die Montage des Triebwerks kann als Vormontageeinheit gemeinsam mit der Hinterachse von der Unterseite der Rohbaukarosserie her erfolgen. Die anschließende Herstellung der notwendigen Verbindungen mit der Aggregatelagerung, den Stoßdämpfern, dem Kühlsystem und der Heizung, der Klimaanlage und gegebenenfalls weiteren Komponenten ist jedoch erschwert, weil die Anschluß- und Verbindungsstellen durch die eingesetzte Vormontageeinheit verdeckt und der Zugang zu diesen erschwert ist. Eine Zugänglichkeit von oben ist nur bei einer sehr großen Motorraumöffnung in der Rohbaukarosserie möglich, die in der Regel nicht vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Hintenwagenstruktur für einen Heckmotorwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, daß die Montage des Fahrwerks und des Triebwerks und deren Verbindung mit Aggregaten und Komponenten erleichtert durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Hinterwagenstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Hinterwagenstruktur für einen Heckmotorwagen, der eine Fahrgastzelle (Cockpit) mit hinteren Dachsäulen oder einen Überrollbügel und einen die Dachsäulen oder die Schenkel des Überrollbügels verbindenden unteren Querträger oder Querverstrebungen und einen Hilfsrahmen für das Fahrwerk und das Triebwerk aufweist, derart gestaltet ist, daß der Hilfsrahmen als Tragrahmen für das Fahrwerk und das Triebwerk ausgebildet ist, wobei der Tragrahmen oberhalb des unteren Querträgers und im deutlichen Abstand von diesem an den Dachsäulen oder dem Überrollbügel mit Zug- und Druckbefestigungsstäben lösbar befestigt ist, und daß der Tragrahmen mit dem Fahrwerk und dem Triebwerk eine mit der Fahrgastzelle verbindbare Vormontageeinheit bildet. Damit sind die wesentlichen Teile des Hinterwagens, wie Hinterachse, Längsblattfeder, Stoßdämpfer, Bremsen und Räder, aber auch die Antriebswellen, Triebwerkskonsole, Triebwerklager, Momentenstütze, Abgasanlage, Kaltluftansaugung und Motorkühlung am Tragrahmen befestigbar, ehe dieser mit den genannten Komponenten als Triebwerk-/Fahrwerkeinheit mit den hinteren Dachsäulen oder dem Überrollbügel der mit dem Vorderwagen eine Einheit bildenden Fahrgastzelle verschraubt wird. Die größte Teil der erforderlichen Montagearbeiten kann somit außerhalb störender, insbesondere die Verbindungsstellen verdeckender Rohbaukarosserieteile erleichtert vorgenommen werden, was wiederum mit einer Senkung der Montagezeiten verbunden ist.

Der Tragrahmen ist bevorzugt aus zwei Längsträgern und einem vorderen und einem hinteren Querträger gebildet. Die Zug- und Druckbefestigungsstäbe sind an den Längsträgern angeordnet, wobei zwei Zugbefestigungsstäbe vorgesehen sind, die jeweils zwischen dem vorderen und dem hinteren Querträger im wesentlichen in der Mitte eines Längsträgers befestigt sind, um den Tragrahmen im Bereich seines Flächenschwerpunktes zu haltern und abzustützen.

Diese Zugbefestigungsstäbe sind im spitzen Winkel zum jeweiligen Längsträger nach vorn oben zur Fahrgastzelle geführt und mit dieser verschraubt. Die Druckbefestigungsstäbe sind Druckstützen, die fahrgastzellenseitig im Bereich der Stirnseiten der Längsträger am Tragrahmen angeordnet sind und diesen an der Fahrgastzelle abstützen. An jeder Tragrahmenseite sind zwei Druckstützen angeordnet, von denen die eine Druckstütze nach vorn oben und die andere nach vorn unten weisend angeordnet ist, dabei im wesentlichen einen rechten Winkel miteinander einschließend, um die Zuverlässigkeit der Abstützung zu erhöhen und zugleich ein Widerlager für einen Stoßdämpfer zur Verfügung zu stellen, der insbesondere im Fahrbetrieb große Kräfte aufnehmen muß. Dazu ist das untere Ende der nach vorn oben angeordneten Druckstütze am Längsträger mit einer Stoßfängeraufnahme zur Halterung des Stoßdämpfers verbunden, dessen Achse mit der Achse der Druckstütze übereinstimmt. Am oberen Ende dieser Druckstütze ist ein Anschlußelement für einen formschlüsigen Eingriff in eine Öffnung in der Dachsäule oder dem Überrollbügel vorgesehen, um die Zuverlässigkeit der Verbindung dieser Druckstütze mit der Dachsäule bzw. dem Überrollbügel zu erhöhen. Zugleich dienen die beidseitig vorhandenen Anschlußelemente als Erleichtertung für die Montage der Triebwerk-/Fahrwerkeinheit. Sämtliche Zug- und Druckbefestigungsstäbe sind fahrgastzellenseitig mit Befestigungsflanschen versehen, in denen Löcher für Befestigungsschrauben angeordnet sind, die mit ebensolchen oder mit Gewindebolzen an den Dachsäulen korrespondieren.

Das untere Ende des Stoßdämpfers ist mit der Hinterachse des Heckmotorwagens und mit der Längsblattfeder als wesentlicher Bestandteil des Fahrwerks verbunden, die bei der Montage der Triebwerk-/Fahrwerkeinheit mit ihrem vorderen Ende am unteren Querträger der Fahrgastzelle befestigt wird.

Zur weiteren Stabilisierung des Tragrahmens weist dieser einen Stabilisierungsbügel auf. Dieser ist bevorzugt halbkreisförmig ausgebildet, mit seinen freien Enden an den Längsträgern befestigt und in einer im wesentlichen senkrechten Ebene zu den Zugbefestigungsstäben ausgebildet und mit diesen an den Kreuzungspunkten verbunden.

Am Tragrahmen können weitere Befestigungs- und Halterungselemente für weitere Komponenten angeordnet sein. Insbesondere kann am hinteren Querträger des Tragrahmens ein Träger für eine cw-wirksame Bodenabdeckplatte vorgesehen sein, um den Luftwiderstand im Bereich des Hinterwagens zu senken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hinterwagenstruktur mit einem Tragrahmen,

Fig. 2 den Tragrahmen in einer Seitenansicht und

Fig. 3 den Tragrahmen in einer perspektivischer Ansicht.

Fig. 1 zeigt eine Hinterwagenstruktur mit einem an den beiden Dachsäulen 1 einer Fahrgastzelle angeordneten Tragrahmen 2 mit einem nicht weiter beschriebenen Triebwerk 3 und einem Fahrwerk 4. Der Tragrahmen ist im deutlichen Abstand oberhalb eines die beiden Dachsäulen 1 verbindenden unteren Querträgers 5 mit Zugbefestigungsstäben 6 und Druckstützen 7 und 8 angeschraubt, wobei der in den Fig. 2 und 3 einzeln dargestellte Tragrahmen 2 aus zwei Längsträgern 9, einem vorderen Querträger 10 und einem hinteren Querträger 11 gebildet ist. Die Zugbefestigungsstäbe 6 sind im mittleren Bereich der Längsträger 9 angeschweißt und erstrecken sich von dort im spitzen Winkel von etwa 25° zu diesem nach vorn oben zu den Dachsäulen 1 und sind an diesen über mit Bohrungen 12 versehene Befestigungsflansche 13 und Befestigungsschrauben 14 angeschraubt. Am vorderen Querträger 10, jeweils im Bereich des vorderen Endes der Längsträger 9, sind beidseits die Dachstützen 7 und 8 angeschweißt, von denen die Druckstütze 7 im spitzen Winkel von etwa 60° gegenüber dem Längsträger 9, nach vorn oben zur jeweiligen Dachsäule 1 ragend, und die Druckstütze 8 im Winkel von etwa 90° zur Druckstütze 7, nach vorn unten zur Dachsäule 1 ragend, angeordnet sind. Beide Druckstützen 7 und 8 sind mit Befestigungsflanschen 13 versehen und mit Befestigungsschrauben 14 an den Dachsäulen 1 lösbar befestigt. Die Druckstütze 7 weist an ihrer dachsäulenseitigen Stirnseite einen kreisrunden Ansatz 15 auf, mit dem sie in eine (nicht dargestellte) Bohrung in der Dachsäule 1 formschlüssig eingreift. An ihrem andern Ende ist die Druckstütze 7 mit einer axialen Bohrung (nicht dargestellt) zur Anordnung eines Stoßdämpfers 16 versehen, dessen Achse mit der der Druckstütze 7 weitestgehend übereinstimmt (Fig. 1). Des weiteren weist der Tragrahmen 2 einen die Zugbefestigungsstäbe 6 verbindenden halbkreisförmigen oder rechteckig abgerundeten Stabilisierungsbügel 22 auf, der mit diesen (6) und mit seinen freien Enden mit den Längsträgern 9 verschweißt und in einer Ebene senkrecht zu den Zugbefestigungsstäben 6 angeordnet ist.

Am Tragrahmen 2 werden, bevor dieser an den Dachsäulen 1 angeschraubt und mit der Rohbaukarosserie verbunden wird, das Fahrwerk 4 und das Triebwerk 3 an entsprechend am Tragrahmen 2 ausgebildeten Halterungen und Aufnahmen, die hier nicht dargestellt sind, vormontiert und so eine Vormontage-Baueinheit hergestellt. Im einzelnen werden zunächst die Teile des Fahrwerks 4 - Hinterachse 17, Längsblattfeder 18, Stoßdämpfer 16, Bremse und Räder 19 - und die Teile des Triebwerks 3 - Verbrennungsmotor mit Antriebswellen, Triebwerkskonsole, Triebwerkslager, Momentenstütze, Abgasanlage 20, Kaltluftansaugung 21 und Kühler - miteinander verbunden und dann in der Reihenfolge Triebwerk - Fahrwerk am Tragrahmen 2 angeordnet. Das Triebwerk 3 wird mit Triebwerkslagern an Tragelementen am Tragrahmen 2 montiert, anschließend werden die Stoßdämpfer 16 an den Druckstützen 7 befestigt, und es werden die äußeren Gelenke der Antriebswellen in die Radlager geschraubt. Weitere Komponenten, wie die Abgasanlage 20, der Kraftstoffbehälter, die Kofferraumwanne und auch die Kotflügel, werden angeschlossen und mit dem Tragrahmen verbunden. Die so vormontierte Triebwerk-/Fahrwerkeinheit wird mit den Zugbefestigungsstäben 6 und den Druckstützen 7 an die Dachsäulen 1 angeschraubt. Anschließend werden das fahrgastzellenseitige Ende der Längsblattfedern 18 und das entsprechende Ende der Momentenstütze mit dem unteren Querträger 5 verbunden. Im weiteren Montageverlauf werden die Bremsleitungen verschraubt, die elektrischen Komponenten angeschlossen und weitere Karosserieteile montiert.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Dachsäule

2

Tragrahmen

3

Triebwerk

4

Fahrwerk

5

unterer Querträger

6

Zugbefestigungsstab

7

Druckstab

8

Druckstab

9

Längsträger

10

vorderer Querträger

11

hinterer Querträger

12

Bohrung

13

Befestigungsflansch

14

Befestigungsschraube

15

Ansatz

16

Stoßdämpfer

17

Hinterachse

18

Längsblattfeder

19

Rad

20

Abgasanlage

21

Kaltluftansaugung

22

Stabilisierungsbügel

Claims

1. Hinterwagenstruktur für einen Heckmotorwagen, mit einer Fahrgastzelle mit hinteren Dachsäulen oder einem Überrollbügel und einem die Dachsäulen oder die Schenkel des Überrollbügels verbindenden unteren Querträger und mit einem Hilfsrahmen für das Fahrwerk und das Triebwerk, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen als Tragrahmen (2) für das Fahrwerk (4) und das Triebwerk (3) ausgebildet ist, der oberhalb des unteren Querträgers (5) und im deutlichen Abstand von diesem an den Dachsäulen (1) oder dem Überrollbügel mit Zug- und Druckbefestigungsstäben (6, 7, 8) lösbar befestigt ist, und daß der Tragrahmen (2) mit dem Fahrwerk (4) und dem Triebwerk (3) eine mit der Fahrgastzelle verbindbare Vormontageeinheit bildet.

2. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (2) zwei Längsträger (9) und einen vorderen und einen hinteren Querträger (10, 11) aufweist, und daß die Zug- und Druckbefestigungsstäbe (6, 7, 8) an den Längsträgern (9) angeordnet sind.

3. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (2) zwei Zugbefestigungsstäbe (6) aufweist, die jeweils im wesentlichen in der Mitte eines Längsträgers (9) im spitzen Winkel zu diesem nach vorn oben zur Fahrgastzelle geführt sind, und fahrgastzellenseitig im Bereich der Längsträger (9) mit jeweils zwei Druckstützen (7, 8) als Druckbefestigungsstäbe versehen ist, von denen die eine (7) nach vorn oben und die andere (8) nach vorn unten zur Fahrgastzelle ragend angeordnet ist.

4. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug- und Druckbefestigungsstäbe (6, 7, 8) Befestigungsflansche (13) mit Löchern (12) für Befestigungsschrauben (14) zur Verbindung mit den Dachsäulen (1) oder dem Überrollbügel aufweisen.

5. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am unteren Ende der nach vorn oben angeordneten Druckstützen (7) ein Stoßdämpfer (16) gehaltert und in der Achse der Druckstütze (7) angeordnet ist.

6. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils am oberen Ende der nach vorn oben angeordneten Druckstützen (7) ein Formschlußelement (15) für einen formschlüssigen Eingriff mit der Dachsäule (1) oder dem Überrollbügel angeordnet ist.

7. Hinterwagenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterachse (17) des Heckmotorwagens am unteren Ende des Stoßdämpfers (16) angeordnet und mit einer an der Fahrgastzelle angeordneten Längsblattfeder (18) verbunden ist.

8. Hinterwagenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbefestigungsstäbe (16) mit einem Stabilisierungsbügel (22) verbunden sind, der im wesentlichen in einer Ebene quer zu diesen (16) angeordnet und mit seinen beiden freien Enden an den Längsträgern (9) befestigt ist.