DE19611191C2 - Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugvorbau-Seitenstruk­ tur mit einem untenliegenden, sich nach vorn zum Fahrzeugfront­ ende hin erstreckenden Längsträger, einer A-Säule, die sich von einer vom Fahrzeugfrontende beabstandeten Verbindungsstelle mit dem untenliegenden Längsträger nach oben erstreckt, und einer sich von der A-Säule in deren unterem Bereich nach vorn erstrec­ kenden Radeinbaukonsole. Derartige Rohbaustrukturen im vorderen Fahrzeugseitenbereich sind allgemein bekannt.

In der Patentschrift DE 40 41 015 C1 ist die Verwendung eines Elektronikgehäuses als Teil einer Karosserietragstruktur eines Personenkraftwagens offenbart. Dazu ist dort ein von oben her offener, taschenförmiger Raum zwischen einer Federbeinaufnahme, einer Kotflügelbank und einer Radhauskontur dadurch geschaffen, daß die Federbeinaufnahme gegenüber einem A-Säulenpfosten nach vorne und zur Fahrzeuglängsmitte hin verlagert und über das Rad­ haus mit dem A-Säulenpfosten verbunden ist. Die Wände dieses Raums, der zur Fahrzeuglängsmitte hin vom Federbeinträger be­ grenzt wird, bilden das Elektronikgehäuse und sind mit den an­ grenzenden Karosserieteilen, insbesondere der Kotflügelbank und dem Federbeinträger, fest verbunden.

In der Offenlegungsschrift EP 0 204 131 A2 ist eine Vorbaustruk­ tur eines Kraftfahrzeuges beschrieben, bei der eine Radeinbau­ wandung, die eine Seitenwand eines Motorraums definiert, rückwär­ tig mit einer A-Säulenstruktur verbunden ist und sich von dort im wesentlichen longitudinal zum Fahrzeugfrontende hin er­ streckt. An einer äußeren Seite im oberen Bereich der Radeinbau­ wandung ist eine sich im wesentlichen longitudinal erstreckende, rückwärtig mit der A-Säulenstruktur verbundene Radeinbauverstär­ kung vorgesehen. Über der Radeinbauverstärkung ist im rückwärti­ gen Bereich der Radeinbauwandung ein Verstärkungsteil angeord­ net, das außenseitig an der Radeinbauwandung angebracht und mit der Radeinbauverstärkung sowie mit der A-Säule verbunden ist. Nach vorne hin verjüngt sich das Verstärkungsteil in seiner ver­ tikalen Ausdehnung und erstreckt sich mindestens bis zu einer Radaufhängung, so daß es die Aufnahme der auf diese wirkenden Belastungen unterstützt.

In der Offenlegungsschrift DE 40 08 896 A1 ist ein Motorraumauf­ bau eines Kraftfahrzeuges beschrieben, der eine Radschürzenver­ stärkung umfaßt, die mit einer Radschürze vor einer Aufhängungs­ stütze verbunden ist, wobei sich ein vorderer Seitenrahmen in­ nerhalb des Motorraumes nach vorn erstreckt. Die Radschürzenver­ stärkung kann dabei mit ihrem rückwärtigen Ende mit einem Tür­ pfosten verbunden sein und sich von dort über dem Seitenrahmen nach vorn erstrecken, wo sie sich mit ihrem nach unten abbiegen­ den Vorderende mit dem Seitenrahmen verbindet.

Bei einer in der Patentschrift DE 24 26 050 C2 offenbarten selbsttragenden Fahrzeugkarosserie weist deren Vorderteil einen rechteckigen Unterrahmen auf, der mit seinem hinteren Ende an Spritzwandstützen befestigt ist, die in Fahrzeuglängsrichtung verlaufen und mit dem unteren Teil einer Spritzwand, einem Bo­ denteil und einem daran befestigten, mit seinen Enden an zwei seitlichen Längsholmen angebrachten Querträger verbunden sind. Zwischen Querwand und Spritzwand sind an den Fahrzeuglängsseiten sich in Längsrichtung erstreckende Versteifungsteile vorgesehen, die mit ihrem oberen Teil waagrecht verlaufen und an ihren vor­ deren Stirnflächen mit der Querwand sowie an ihren hinteren Stirnflächen mit jeweils zugehörigen Vorderpfosten verbunden sind, die ihrerseits mit je einem seitlichen Ende der Spritzwand verbunden sind. Mit seinem vorderen Ende ist der Unterrahmen an der Unterseite der Vorderteile beider Versteifungsteile befe­ stigt.

In der Offenlegungsschrift DE 40 23 187 A1 ist ein Fahrzeugauf­ hängungs-Befestigungsaufbau zur Montage einer Aufhängungsvor­ richtung an einer Fahrzeugkarosserie beschrieben, bei dem wenig­ stens ein oberer Arm der Aufhängungsvorrichtung von zwei Verbin­ dungsgliedern gebildet ist, die voneinander um eine vorbestimmte Entfernung in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie bezüg­ lich eines Fahrzeugrad-Halteteils beabstandet sind. Des weiteren weist der Aufbau eine Befestigungseinrichtung zur Montage eines hinteren Endes des oberen Verbindungsglieds an einem oberen Rah­ men auf, der sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie er­ streckt und ein Verstärkungsteil für eine Radstirnwand aufweisen kann.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur der eingangs genannten Art zugrunde, die eine hohe Stabilität gegenüber waagrecht, insbe­ sondere seitlich, als auch vertikal einwirkenden Kräften auf­ weist.

Dieses Problem wird durch eine Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Diese Seitenstruktur sieht neben dem untenliegenden Längsträger einen oberen Längs­ träger vor, der rückwärtig mit der A-Säule verbunden ist. Dies verbessert die Rohbausteifigkeit in diesem Bereich besonders ge­ genüber seitlich von vorn einwirkenden Aufprallkräften, wobei die Kräfteabstützung primär an der A-Säule erfolgt. Durch die im Bereich zwischen A-Säule, oberem Längsträger und Radeinbaukon­ sole angeordnete Versteifungswand, die zum einen rückwärtig mit der A-Säule verbunden und zum anderen seitlich oder unterseitig am oberen Längsträger festgelegt ist, wird eine Versteifung der Struktur insbesondere gegenüber einem waagrechten oder senkrech­ ten Ausknicken des oberen Längsträgers im besonders belasteten Bereich zwischen Radeinbaukonsole und A-Säule erreicht.

Bei einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Seitenstruktur wird eine weitere Versteifungserhöhung dadurch erzielt, daß die Ver­ steifungswand zusätzlich an der Radeinbaukonsole festgelegt ist.

In einer konstruktiv besonders einfach realisierbaren Weiterbil­ dung der Erfindung nach Anspruch 3 ist die Versteifungswand von einer Blechplatte gebildet, die entlang wenigstens eines Seiten­ randes vorzugsweise rechtwinklig umgebogen ist, was die Steifig­ keit der Blechplatte gegenüber Knickbelastungen erhöht.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorge­ sehen, die Versteifungswand gleichzeitig als Kühlfläche für ein zu kühlendes Fahrzeugaggregat zu verwenden, das zu diesem Zweck an der zur Fahrzeuglängsmitte weisenden Seite der Versteifungs­ wand so angebracht ist, daß Wärme vom Fahrzeugaggregat über die Versteifungswand abgeleitet werden kann.

Bei einer nach Anspruch 5 weitergebildeten Seitenstruktur kommt der Versteifungswand zusätzlich die Funktion zu, eine Begren­ zungswand für einen spritzwassergeschützten Aggregateeinbauraum zu bilden. Aggregate können dann in diesem Einbauraum spritzwas­ sergeschützt untergebracht werden, gegebenenfalls durch Befesti­ gung an der Versteifungswand derart, daß letztere als Kühlfläche für das Aggregat dient.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnun­ gen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zei­ gen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Versteifungswand für eine Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur, an der ein zu kühlendes Fahrzeugaggregat angebracht ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht der die Versteifungswand von Fig. 1 enthaltenden Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur,

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer gegenüber derjenigen von Fig. 1 modifizierten Versteifungswand für eine Fahrzeug­ vorbau-Seitenstruktur mit einem an der Versteifungswand angebrachten, zu kühlenden Fahrzeugaggregat und

Fig. 4 eine Seitenansicht der die Versteifungswand von Fig. 3 enthaltenden Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur.

Die in Fig. 1 gezeigte Versteifungswand (1) besteht aus einer Blechplatte, die entlang ihres oberen Seitenrandes, entlang ih­ res unteren Seitenrandes und, wie in Verbindung mit Fig. 2 zu erkennen, entlang ihres linken, rückwärtigen Seitenrandes je­ weils zur gleichen Seite hin rechtwinklig umgebogene Seitenflan­ sche (2, 3, 9) zur Erhöhung der Knicksteifigkeit aufweist. Auf der den umgebogenen Seitenflanschen (2, 3, 9) abgewandten Sei­ tenfläche der Verstärkungswand (1) ist ein Fahrzeugaggregat (4) so angebracht, daß Wärme, die im Betrieb des Fahrzeugaggregates aufgrund von dessen elektrischer Verlustleistung entsteht, zu der als Kühlfläche fungierenden Verstärkungswand (1) abgeleitet wird. Die Kühlfunktion der Verstärkungswand (1) ist besonders effektiv, wenn die Versteifungswand (1) aus einem gut wärmelei­ tenden Material gefertigt ist, beispielsweise aus Aluminium. Bei dem Fahrzeugaggregat (4) kann es sich insbesondere um ein Steu­ ergerät innerhalb der elektrischen Anlage des Fahrzeugs handeln. Zur Gewährleistung einer möglichst guten Wärmeabführung liegt das Fahrzeugaggregat (4) zweckmäßigerweise mit einer relativ massiven Befestigungsplatte großflächig an der Versteifungswand (1) an.

Fig. 2 zeigt eine die Versteifungswand (1) von Fig. 1 verwen­ dende Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur. Die Seitenstruktur beinhal­ tet einen sich zur Fahrzeugvorderseite hin erstreckenden, unten­ liegenden Längsträger (5) und eine A-Säule (6), die sich von ei­ ner vom Fahrzeugfrontende beabstandeten Verbindungsstelle (7), an der sie auf dem untenliegenden Längsträger (5) aufsitzt, nach oben erstreckt. Des weiteren beinhaltet die Seitenstruktur einen rückwärtig mit der A-Säule (6) verbundenen oberen Längsträger (8), der sich mit vertikalem Abstand über dem untenliegenden Längsträger (5) zwischen A-Säule (6) und Fahrzeugfrontende er­ streckt. In einem rückwärtig von der A-Säule (6), oberseitig vom oberen Längsträger (8) und unterseitig von einer Radeinbaukon­ sole (10) umgrenzten Bereich ist die Versteifungswand (1) derge­ stalt in im wesentlichen vertikaler Lage angeordnet, daß dieje­ nige Versteifungswandseite, an der das zu kühlende Fahrzeugag­ gregat (4) angebracht ist, der Fahrzeuglängsmitte zugewandt ist.

Dabei ist die Versteifungswand (1) mit ihrem rückwärtigen Sei­ tenflansch (9) fest mit der A-Säule und mit ihrem oberen Seiten­ flansch (2) an der Unterseite des oberen Längsträgers (8) befe­ stigt. Außerdem ist sie mit ihrem unteren Seitenflansch (3) we­ nigstens entlang dessen rückwärtiger Hälfte mit einer Bodenflä­ che (10a) der Radeinbaukonsole (10) verbunden.

Die gezeigte Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur besitzt durch die zwei Längsträger (5, 8) in Verbindung mit der Versteifungswand (1) eine hohe Stabilität gerade auch gegenüber seitlich von vorn einwirkenden Aufprallkräften. Die Versteifungswand (1), die vor­ zugsweise aus einem relativ dicken, z. B. 2 mm bis 3 mm dicken, Aluminiumblech besteht, verstärkt den Querschnitt des oberen Längsträgers (8) gegen waagrechte und senkrechte Ausknickbela­ stungen im hebelarmbedingt am höchsten belasteten Bereich der Verbindungsstelle zwischen oberem Längsträger (8) und A-Säule (6). Eine derart effektive Ausknickversteifung läßt sich allein durch die untere Anbindung der Radeinbaukonsole (10) an die A- Säule auch bei größerer Dimensionierung derselben nicht erhal­ ten. Die Versteifungswand (1) stärkt insbesondere auch das Wi­ derstandsmoment des oberen Längsträgers (8) gegen ein Abknicken nach unten, was beispielsweise beim Überfahren des Fahrzeugvor­ baus durch großrahmige Fahrzeuge, wie Lastkraftwagen, von Bedeu­ tung ist.

Die zur Gewährleistung eines guten Wärmetransports am Fahrzeug­ aggregat (4) vorgesehene, mit der Versteifungswand (1) verbun­ dene, massive Befestigungsplatte unterstützt die weitere Ver­ steifung der Rohbaustruktur in diesem Bereich. Die Anbringung des Fahrzeugaggregats (4) an der Versteifungswand (1) verhindert zudem, daß dieses Aggregat (4) im Fall eines Aufpralls durch die Fahrzeugstirnwand nach innen dringt. Außerdem hat die Anbringung des Fahrzeugaggregates (4) an der seitlich angeordneten Verstei­ fungswand (1) den Vorteil, daß eine vergleichsweise gute Wärme­ abführung von dem sich im Betrieb erhitzenden Aggregat (4) be­ wirkt wird, da dieser seitliche Fahrzeugbereich sehr wenig Fremdwärme, z. B. von motorseitigen Wärmequellen, aufnimmt. Die Kühlung ist besonders effektiv, wenn die Versteifungswand (1) und gegebenenfalls die übrigen Teile der Fahrzeugvorbau-Seiten­ struktur aus einem gut wärmeleitenden Material gefertigt sind, beispielsweise aus Aluminium. Das an der Versteifungswand (1) angebrachte Fahrzeugaggregat (4) bleibt gut zugänglich, ohne durch den oberen Längsträger (8) überbaut zu werden.

Es versteht sich, daß bei Bedarf auch mehrere Fahrzeugaggregate an der der Fahrzeuglängsmitte zugewandten Seite der Verstei­ fungswand (1) angebracht sein können. Gegebenenfalls kann die Versteifungswand (1) auch eine Begrenzungswand für einen gegen Eindringen von Wasser besonders geschützten Einbauraum für Fahr­ zeugaggregate bilden, wie z. B. eine Begrenzungswand für eine Box zur Unterbringung elektrischer Steuergeräte. Die direkte Befe­ stigung einer solchen Versteifungswand und damit des zugehörigen Einbaugehäuses am oberen Längsträger hat gegenüber einer Anbrin­ gung eines solchen Einbaugehäuses nur an der Stirnwand den Vor­ teil einer besseren Raumausnutzung, da ein an der Stirnwand be­ festigtes Einbaugehäuse einen ausreichenden Toleranzabstand zur Ebene des oberen Längsträgers einhalten muß.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber identische Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so daß be­ züglich dieser Komponenten auf die Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen werden kann. Fig. 3 zeigt eine gegenüber derje­ nigen von Fig. 1 dahingehend modifizierte Versteifungswand (11), daß entlang des oberen Seitenrandes ein Z-förmig gebogener, zum besseren Verständnis der Darstellung nur teilweise dargestellter Seitenflansch (12) vorgesehen ist. Auf der flanschabgewandten Seitenfläche der Versteifungswand (11) ist wiederum das zu küh­ lende Fahrzeugaggregat (4) wärmeübertragungsfähig angebracht.

Die in Fig. 4 dargestellte Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur ist bis auf die soeben erläuterte, modifizierte Gestaltung der Verstei­ fungswand (11) und die Anbringung derselben am oberen Längsträ­ ger (8) mit derjenigen von Fig. 2 identisch. Die Versteifungs­ wand (11) ist in diesem Beispiel mit ihrem oberseitigen, zu die­ sem Zweck Z-förmig gestalteten Seitenflansch (12) an der der Fahrzeuglängsmitte zugewandten Seite des Längsträgers (8) und nicht an dessen Unterseite festgelegt. Durch diese seitliche Be­ festigung am oberen Längsträger (8) ergeben sich keinerlei Tole­ ranzprobleme beim Einbringen der Versteifungswand (11) in den Bereich zwischen Radeinbaukonsole (10) und oberem Längsträger (8). Im übrigen ergeben sich für dieses Ausführungsbeispiel die­ selben vorteilhaften Eigenschaften, wie sie zum Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 und 2 oben angegeben sind.

Es versteht sich, daß bei einem Fahrzeug beide vorderen Seiten­ strukturen, von denen in den Fig. 2 und 4 jeweils nur eine stellvertretend gezeigt ist, in der beschriebenen Weise gestal­ tet sind, wobei je nach Bedarf nur eine oder beide seitlichen Versteifungswände als Kühlflächen für innenseitig angebrachte Fahrzeugaggregate und/oder als Gehäusewand eines Aggregateinbau­ gehäuses fungieren können.

Claims (5)

1. Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur mit folgenden Merkmalen:

• 1. einem untenliegenden, sich zum Fahrzeugfrontende hin erstrec­ kenden Längsträger (5),
• 2. einer A-Säule (6), die sich von einer vom Fahrzeugfrontende beabstandeten Verbindungsstelle (7) mit dem untenliegenden Längsträger nach oben erstreckt,
• 3. einer sich von der A-Säule (6) in deren unterem Bereich nach vorn erstreckenden Radeinbaukonsole (9),
• 4. einem oberen Längsträger (8), der rückwärtig mit der A-Säule (6) verbunden ist und sich von dort mit vertikalem Abstand über dem untenliegenden Längsträger (5) zum Fahrzeugfrontende hin er­ streckt, und
• 5. einer im Bereich zwischen A-Säule, oberem Längsträger und Radeinbaukonsole (10) angeordneten Versteifungswand (1, 11), die rückwärtig mit der A-Säule verbunden und mit ihrer Oberseite an der zur Fahrzeuglängsmitte weisenden Seite des oberen Längsträ­ gers oder an dessen Unterseite festgelegt ist.

2. Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungswand (1, 11) mit einem unterseitigen Flansch (3) an einer Bodenfläche (10a) der Radeinbaukonsole (10) festgelegt ist.

3. Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungswand (1, 11) von einer Blechplatte gebildet ist, die entlang einer oder mehrerer Seitenränder vorzugsweise recht­ winklig umgebogen ist.

4. Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungswand (1, 11) als Kühlfläche für ein Fahrzeugag­ gregat (4) dient, das an der zur Fahrzeuglängsmitte weisenden Seite der Versteifungswand angebracht ist.

5. Fahrzeugvorbau-Seitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungswand eine Begrenzungswand für einen spritzwas­ sergeschützten Aggregateeinbauraum bildet.