DE102008049763A1

DE102008049763A1 - Karosserie für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008049763A1
Application number: DE102008049763A
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-01
Also published as: US20100084891A1; CN101941464A; US8297687B2; CN101941464B

Abstract

Bei einer Karosserie für ein Kraftfahrzeug ist ein Querträger (4) zwischen zwei Längsträgern (3) eines Vorderrahmens (2) angeordnet. Der Querträger wird gebildet aus der Fahrzeugstirnwand (1), dem Abdeckblech (26) sowie dem Schottblech (7). Seitlich außerhalb der Längsträger (3) ist das Schottblech (7) bis zu einem Blech (5) eines Radeinbaus geführt. Die Karosserie weist hierdurch eine besonders hohe Stabilität bei einem geringen Gewicht auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Fahrgastzelle in Fahrtrichtung begrenzenden Stirnwand, mit einem an der Stirnwand befestigten Wasserkasten und mit in Fahrtrichtung weisenden, von zwei seitlich von dem Bodenbereich der Fahrgastzelle bis unter der Stirnwand hindurch geführten Längsträgern eines Vorderrahmens, wobei der Wasserkasten von der Stirnwand und einem an der Stirnwand befestigten Schottblech begrenzt ist.
Eine solche Karosserie ist beispielsweise aus der DE 44 24 288 A1 bekannt. Bei dieser Karosserie ist der Wasserkasten an der obersten Begrenzung der Stirnwand unmittelbar unterhalb einer Frontscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnet. Das den Wasserkasten in Fahrtrichtung begrenzende Schottblech verbindet zwei auf beiden Seiten der Karosserie angeordnete Federbeindome. Nachteilig bei dieser Gestaltung der Karosserie ist, dass sich in dem vom Wasserkasten gebildeten Bauraum die Anordnung einer großen Anzahl an Bauteilen des Kraftfahrzeuges, wie Lüftung oder die Schlauchverbindung der Klimaanlage, der Vorratsbehälter der Scheibenreinigungsanlage, der Sicherungskasten, die Fahrzeugbatterie, etc. sehr schwierig gestaltet. Daher ist es aus der Praxis bekannt, dass bedingt durch das geringe Wasserkastenvolumen diese Baugruppen teilweise im Motorraum angeordnet werden, was Packageprobleme verursacht und negativen Einfluss auf die Montage und Demontage der Bauteile hat. Im Falle eines Crashs reduziert sich hierdurch die erforderliche freie Deformationslänge der Karosseriestruktur durch eine Blockbildung der Bauteile. Weiterhin benötigt die Karosserie Querträger zur Versteifung der Stirnwand, welche weiteren Bauraum in Fahrtrichtung vor der Stirnwand begrenzen und zur weiteren Erhöhung des Gewichts beitragen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Karosserie der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass sie ein besonders geringes Gewicht bei einer hohen Stabilität der Stirnwand aufweist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Schottblech des Wasserkastens die Längsträger miteinander verbindet und mit einem Abdeckblech als Querträger ausgebildet ist.
Durch diese Gestaltung ist der Wasserkasten tief und damit nahe am Boden der erfindungsgemäßen Karosserie angeordnet und bildet mit dem Abdeckblech einen Querträger. Damit trägt der Wasserkasten zu einer besonders hohen Steifigkeit der erfindungsgemäßen Karosserie bei einem geringen Gewicht bei. Weiterhin bietet der Bereich der Stirnwand, in der erfindungsgemäß der Wasserkasten angeordnet ist, zusätzlichen Bauraum für funktionelle Bauteile des Kraftfahrzeugs, wie Lüftung, Klimaanlage oder dergleichen. Durch die Anordnung des Wasserkastens auf der Höhe der Längsträger bietet sich die Möglichkeit, das Querträgerprofil direkt an dem Wasserkasten anzuordnen. Dank der Erfindung lässt sich die Stirnwand einfach rahmenartig verstärken, wobei der Wasserkasten den unteren Querträger und A-Säulen die seitlichen Verstärkungen bilden. Vorzugsweise ist das Schottblech unmittelbar mit den Längsträgern verschweißt.
Der Wasserkasten gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn das Abdeckblech den Wasserkasten nach unten hin begrenzt.
Ein Ablaufen von Wasser durch den Wasserkasten lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sicherstellen, wenn das Abdeckblech und die Schottwand jeweils zumindest einen von einer Öffnung gebildeten Wasserablauf begrenzen.
Zur Erhöhung der Stabilität des von dem Querträger gebildeten Wasserkastens trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn das Abdeckblech eine Reihe von Sicken aufweist und wenn die Sicken in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Die Ausrichtung der Sicken des Abdeckblechs in Fahrtrichtung hat den Vorteil, dass der Querschnitt des Querträgers bei einem Crash des Kraftfahrzeuges weitgehend erhalten bleibt. Die Versteifung des Querträgers quer zur Fahrtrichtung kann durch eine entsprechende Profilbildung des Schottblechs in seiner Längsrichtung erzeugt werden.
Ein Eindringen von Wasser zwischen das Abdeckblech und einem daran angrenzenden Blech lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn Flansche des Abdeckblechs zur Anbindung an angrenzende Bleche nach oben abgewinkelt sind. Weiterhin wird hierdurch die Montage des Abdeckblechs erleichtert, weil dessen Flansche beispielsweise zum Ansetzen eines Schweißwerkzeuges einfach zugänglich sind.
Eine besonders tief angeordnete Verstärkung des Vorderrahmens lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn das Schottblech zwischen den Längsträgern in der unteren Hälfte der Stirnwand befestigt ist.
Die von dem Wasserkasten gebildete Verstärkung der Stirnwand ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung seitlich außerhalb des Vorderrahmens weiter geführt, wenn der Wasserkasten von der Fahrzeugmitte aus gesehen seitlich außerhalb der Längsträger von der Stirnwand und einem Blech eines Radeinbaus begrenzt ist. Durch diese Gestaltung ist der Querträger über die gesamte Breite der Stirnwand geführt und führt damit zu einer besonders hohen Steifigkeit der Fahrgastzelle. Hierdurch weist die erfindungsgemäße Karosserie eine besonders hohe Sicherheit bei einem Crash des Kraftfahrzeuges auf. Bei dem Blech des Radeinbaus kann es sich beispielsweise um einen den Radeinbau überragenden Federbeindom handeln.
Zur weiteren Versteifung der in Fahrtrichtung weisenden Begrenzung der Fahrgastzelle trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn das Schottblech an dem Blech des Radeinbaus befestigt ist. Damit weist die Anbindung des Querträgers an angrenzende Bereiche der erfindungsgemäßen Karosserie eine besonders hohe Steifigkeit auf. Dies trägt zu einer hohen Sicherheit der erfindungsgemäßen Karosserie bei einem Crash bei.
Zur Vereinfachung der Montage der erfindungsgemäßen Karosserie trägt es bei, wenn der Wasserkasten zwei Schottblechteile aufweist, wenn jedes der Schottblechteile mit einem einzigen der Längsträger verbunden ist und wenn die beiden Schottblechteile zwischen den Längsträgern miteinander verbunden sind. Durch diese Gestaltung können die Schottblechteile jeweils mit einem Längsträger vormontiert werden. Bei der Verbindung des Vorderrahmens an der Stirnwand werden die Schottblechteile untereinander verbunden. Vorzugsweise haben die Schottblechteile zu ihrer Verbindung Schweißflansche. Wenn es aus Gründen der Zusammenbaufolge der erfindungsgemäßen Karosserie von Vorteil ist, kann das Schottblech auch drei Schottblechteile mit zwei seitlichen Teilen und einem mittleren Teil aufweisen.
Eine Vorbereitung der erfindungsgemäßen Karosserie für rechts- und linksgesteuerte Kraftfahrzeuge gestaltet sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn das Schottblech zwei Lenkungsdurchtritte hat und wenn einer der Lenkungsdurchtritte von einem Kunststoffstopfen verschlossen ist. Der Kunststoffstopfen ist vorzugsweise mit einem expandierenden Schaum versehen, welcher bei einem Durchlauf der erfindungsgemäßen Karosserie durch einen Trocknungsofen aushärtet und den Lenkungsdurchtritt gegen Wasserdurchtritt abschottet.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 perspektivisch einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Karosserie mit einem Vorderrahmen und mit einer Stirnwand,
2 den Vorderrahmen aus 1 vor der Montage der Stirnwand,
3 vergrößert eine Schnittdarstellung durch ein Abdeckblech eines Wasserkastens der Karosserie aus 1 entlang der Linie III-III,
4 vergrößert eine Schnittdarstellung durch einen mittleren Bereich des Wasserkastens der Karosserie aus 1 entlang der Linie IV-IV,
5 vergrößert eine Schnittdarstellung durch einen seitlichen Bereich des Wasserkastens der Karosserie aus 1 entlang der Linie V-V,
6 vergrößert eine Schnittdarstellung durch ein Abdeckblech eines Wasserkastens der Karosserie aus 1 entlang der Linie VI-VI,
7 perspektivisch die Stirnwand mit dem Querträger.
1 zeigt einen Teilbereich einer Karosserie mit einer eine Fahrgastzelle in Fahrtrichtung begrenzenden Stirnwand 1 und mit einem Vorderrahmen 2. Zur Verdeutlichung ist in 1 die Fahrtrichtung mit einem Pfeil gekennzeichnet. Der Vorderrahmen 2 hat zwei seitlich in Fahrtrichtung weisende Längsträger 3 und einen an der Stirnwand 1 angeordneten Querträger 4. Seitlich außerhalb der Längsträger 3 sind Bleche 5 eines Radeinbaus und Federbeindome 6 angeordnet. Der Querträger 4 hat ein an der Stirnwand 1 befestigtes Schottblech 7. Das Schottblech 7 ist zusammen mit der Stirnwand als Wasserkasten 8 ausgebildet. Das Schottblech 7 ist bis zu dem Blech 5 des Radeinbaus geführt und an diesem befestigt. Weiterhin zeigt 1, dass das Schottblech 7 zwei in der Fahrzeugmitte miteinander verbundene Schottblechteile 9, 10 hat. Die Schottblechteile 9, 10 haben einen gemeinsamen Flansch 11, an dem sie untereinander befestigt sind. Insgesamt zwei Lenkungsdurchtritte 12, 13 zur Durchführung einer nicht dargestellten Lenkung sind in den Schottblechteilen 9, 10 angeordnet. Einer der Lenkungsdurchtritte 13 ist mit einem schematisch dargestellten Kunststoffstopfen 14 verschlossen.
2 zeigt eine Ansicht von der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges auf den Vorderrahmen 2 der Karosserie aus 1, dass die Längsträger 3 bis zu einem strichpunktiert dargestellten Bodenblech 15 geführt sind. Zur Verdeutlichung sind die Stirnwand 1 und die Federbeindome 6 aus 1 nicht dargestellt. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Das Schottblech 7 ist geringfügig oberhalb des unteren Endes der Stirnwand 1 oder des Bodenblechs 15 angeordnet.
3 zeigt in einer vergrößerten Schnittdarstellung den oberen Bereich des Querträgers 4 aus 1 entlang der Linie III-III. Der Wasserkasten 8 der Stirnwand wird nach unten von einem Abdeckblech 16 begrenzt. Das Abdeckblech 16 hat in Fahrtrichtung und damit senkrecht zur Zeichnungsebene weisende Sicken 17 zur Verstärkung und eine oder mehrere Öffnungen 18 als Wasserablauf. Das Abdeckblech 16 ist mittels eines nach oben weisenden Flansches 19 an der Stirnwand 1 befestigt.
Wie 4 in einer Schnittdarstellung durch den Querträger 4 aus 1 entlang der Linie IV-IV zeigt, hat das Abdeckblech 16 einen zweiten, nach oben weisenden Flansch 20 zur Befestigung an dem Schottblech 7. Die Sicken 17 sind zwischen den Flanschen 19, 20 angeordnet. In 4 ist zudem zu erkennen, dass das untere Ende des Schottblechs 7 mit der Stirnwand 1 verbunden ist. Nicht dargestellte Ablauföffnungen zum Ablauf des in dem Wasserkasten 8 angesammelten Wassers sind jeweils seitlich nahe der Längsträger 3 am tiefsten Punkt des Schottblechs 7 angeordnet.
5 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Karosserie aus 1 entlang der Linie V-V, dass der Wasserkasten 8 bis zu dem Blech 5 des Radeinbaus geführt ist. Das Schottblech 7 ist ebenfalls an dem Blech 5 des Radeinbaus befestigt. Das Abdeckblech 16 ist an dieser, seitlich außerhalb der Längsträger 3 dargestellten Stelle an der Stirnwand 1 und dem Blech 5 des Radeinbaus befestigt.
6 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Karosserie aus 1 entlang der Linie VI-VI, dass der Querträger 4 bis nahe an den Federbeindom 6 geführt ist. Der Federbeindom 6 ist mit dem Blech 5 des Radeinbaus unmittelbar oberhalb des Querträgers 4 verschweißt. Weiterhin zeigt 6, dass ein Schließblech 21 des in 1 dargestellten Vorderrahmens 2 seitlich außerhalb der Längsträger 3 an dem Blech 5 des Radeinbaus befestigt ist.
7 zeigt perspektivisch, dass der Querträger 4 nahe des unteren Bereichs der Stirnwand 1 und damit nahe des Bodenblechs 15 angeordnet ist.

1: Stirnwand
2: Vorderrahmen
3: Längsträger
4: Querträger
5: Blech Radeinbau
6: Federbeindom
7: Schottblech
8: Wasserkasten
9, 10: Schottblechteil
11: Flansch
12, 13: Lenkungsdurchtritt
14: Kunststoffstopfen
15: Bodenblech
16: Abdeckblech
17: Sicke
18: Öffnung
19, 20: Flansch
21: Schließblech

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 4424288 A1 [0002]

Claims

Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Fahrgastzelle in Fahrtrichtung begrenzenden Stirnwand (1), mit einem an der Stirnwand (1) befestigten Wasserkasten (8) und mit in Fahrtrichtung weisenden, von zwei seitlich von dem Bodenbereich der Fahrgastzelle bis unter der Stirnwand (1) hindurch geführten Längsträgern (3) eines Vorderrahmens (2), wobei der Wasserkasten (8) von der Stirnwand (1) und einem an der Stirnwand (1) befestigten Schottblech (7) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblech (7) des Wasserkastens (8) die Längsträger (3) miteinander verbindet und mit einem Abdeckblech (16) als Querträger (4) ausgebildet ist.
Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckblech (16) den Wasserkasten (8) nach unten hin begrenzt.
Karosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckblech (16) und die Schottwand (7) jeweils zumindest einen von einer Öffnung (18) gebildeten Wasserablauf begrenzen.
Karosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckblech (16) eine Reihe von Sicken (17) aufweist und dass die Sicken (17) in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges angeordnet sind.
Karosserie nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Flansche (19, 20) des Abdeckblechs (16) zur Anbindung an angrenzende Bleche nach oben abgewinkelt sind.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblech (7) zwischen den Längsträgern (3) in der unteren Hälfte der Stirnwand (1) befestigt ist.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckblech (16) von der Fahrzeugmitte aus gesehen seitlich außerhalb der Längsträger (3) von der Stirnwand (1) und einem Blech ((5) eines Radeinbaus begrenzt ist.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblech (7) an dem Blech (5) des Radeinbaus befestigt ist.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkasten (8) zwei Schottblechteile (9, 10) aufweist, dass jedes der Schottblechteile (9, 10) mit einem einzigen der Längsträger (3) verbunden ist und dass die beiden Schottblechteile (9, 10) zwischen den Längsträgern (3) miteinander verbunden sind.
Karosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottblech (7) zwei Lenkungsdurchtritte (12, 13) hat und dass einer der Lenkungsdurchtritte (13) von einem Kunststoffstopfen (14) verschlossen ist.