DE19752073A1

DE19752073A1 - Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Strukturquerträger

Info

Publication number: DE19752073A1
Application number: DE1997152073
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl Ing Mildner
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: DE19752073B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem eine Instrumententafel, eine Lenksäule oder der gleichen tragenden Strukturquerträger, welcher beabstan det zu einer den Motorraum vom Fahrgastraum trennenden Querwand angeordnet und mit der jeweiligen Karosseriesei tenwand bzw. A-Säule verbunden ist.

Eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem derartigen Struk turquerträger ist aus der DE 44 26 785 C1 bekannt. Bei dieser ist der Strukturquerträger als zentrales Montage- und Trägerelement für das Cockpit des Kraftfahrzeuges ausgebildet und beidseitig im Bereich der A-Säulen der Karosserie mit dieser verschraubt. Dazu sind am Struktur querträger beidendig in Längsrichtung der Karosserie ori entierte Stirnplatten vorgesehen, welche jeweils mehrere Bohrungen zur Aufnahme von in Querrichtung der Karosserie orientierten und die Stirnplatte mit der Karosserie im Bereich der zugeordneten A-Säule verbindenden Schrauben aufweisen.

Nachteilig dabei ist, daß der Strukturquerträger ledig lich an den Verbindungsstellen mit den jeweiligen A-Säu len mit der Karosserie verbunden ist. Dadurch werden alle auf den Strukturquerträger statisch und/oder dynamisch einwirkenden Kräfte in die Karosserie im Bereich dieser Verbindungsstellen eingeleitet, mit der Konsequenz, daß zur Aufnahme dieser Kräfte an der Karosserie im Bereich der A-Säulen besondere Maßnahmen, beispielsweise Verwen dung von zusätzlichen Verstärkungsteilen oder -profilen, notwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Festigkeit sowie die Sicherheit der Verbindung eines solchen Strukturquerträ gers mit der Karosserie bzw. Teilen davon durch einfache Mittel zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Strukturquerträger zumindest eine den Strukturquerträger mit der Querwand verbindende Halterung vorgesehen ist. Der Strukturquerträger kann vorzugsweise an jedem Ende eine Halterung aufweisen, welche zum Verbinden des Struk turquerträgers sowohl mit der zugeordneten Karosseriesei tenwand bzw. A-Säule als auch mit der Querwand ausgebil det ist. Dazu ist die jeweilige Halterung mit einer in Längsrichtung der Karosserie orientierten und stirnseitig mit dem Strukturquerträger verbundenen Stirnplatte verse hen, welche zumindest einen Halterungsabschnitt mit einer Bohrung bzw. Gewindebohrung zur Aufnahme einer in Längs richtung der Karosserie orientierten und die Stirnplatte mit der Querwand verbindenden Schraube aufweist.

An der Stirnplatte bzw. am Halterungsabschnitt können auch mehrere Verbindungsstellen mit der Querwand vorgese hen sein, welche ebenfalls eine oder mehrere Bohrungen bzw. Gewindebohrungen zur Aufnahme von den Halterungsab schnitt mit der Querwand verbindenden Schrauben aufwei sen, wobei diese Verbindungsstellen zur Erhöhung der Sta bilität bzw. Festigkeit der Verbindung räumlich voneinan der entfernt angeordnet sind.

Wesentliche Vorteile einer solchen Gestaltung bestehen darin, daß eine höhere Stabilität und Sicherheit der Ver bindung des Strukturquerträgers mit der Karosserie er reicht wird, da jedes Ende des Strukturquerträgers über mehrere räumlich voneinander entfernte Verbindungsstellen bzw. Schraubverbindungen sowohl mit der Karosserieseiten wand als auch mit der Querwand verbunden ist. Durch die Verbindung mit der an sich stabilen Querwand, welche ebenfalls mit der Karosserieseitenwand verbunden ist, entsteht eine relativ steife Karosseriestruktur, die eine sichere Aufnahme des Strukturquerträgers ermöglicht. Eine solche Karosseriestruktur ist auch in der Lage, im Falle eines Unfalls Deformationsenergie aufzunehmen, insbeson dere, wenn die jeweiligen Stirnplatten bzw. Halterungsab- schnitte durch angeformte Sicken, Sollbruch- oder Soll biegestellen energieabsorbierend gestaltet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt teilweise schematisch in

Fig. 1 eine Sicht von oben auf die Befestigung ei nes quer zur Fahrtrichtung F angeordneten Strukturquerträgers an der Karosserie im Bereich einer A-Säule eines nicht darge stellten Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Befestigung nach Fig. 1, teilweise geschnitten;

Fig. 3 eine räumliche Darstellung einer Halterung des Strukturquerträgers nach Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigung des Strukturquerträgers (1) an der Karosserie im Bereich der A-Säule (2), welche im Querschnitt etwa kastenförmig aus gebildet und - in Fahrtrichtung F gesehen - vor einer Ka rosserieöffnung (3) für eine nicht dargestellte Kraft fahrzeugtür angeordnet ist. In diesem Bereich besteht die Karosserie aus einer in Fahrtrichtung F verlaufenden Ka rosserieseitenwand (4), welche bereichsweise eine innere Wandung (5) der A-Säule (2) bildet, und einer quer zur Fahrtrichtung F verlaufenden, den Motorraum (6) vom Fahr gastraum (7) trennenden Querwand (8), die etwa im Bereich der A-Säule (2) mit der Karosserieseitenwand (4) verbun den ist.

Die Befestigung des Strukturquerträgers (1), welcher etwa parallel und beabstandet zu der Querwand (8) angeordnet ist, erfolgt sowohl an der inneren Wandung (5) der A- Säule (2) als auch an der Querwand (8). Dazu ist eine Halterung (9) vorgesehen, welche im wesentlichen aus ei ner in Fahrtrichtung F orientierten und mit einem Ende (10) des Strukturquerträgers (1) durch Schweißen verbun denen Stirnplatte (11) besteht. Zwischen der Stirnplatte (11) und der Wandung (5) befindet sich ein Spalt (12), der durch Toleranzen bei der Herstellung des Struktur querträgers (1), der Karosserie oder der Halterung (9) bedingt ist.

Die Verbindung der Stirnplatte (11) mit der Wandung (5) erfolgt durch eine an sich bekannte Schraubverbindung (13) mit einer in Längsrichtung des Strukturquerträgers (1) angeordneten Schraube (14), die entsprechend an der Stirnplatte (11) und an der Wandung (5) angeordnete Boh rungen (15, 16) durchsetzt und in eine mit der Stirnplat te (11) verbundene Mutter (17) eingeschraubt ist. Zum Überbrücken des Spaltes (12) ist dabei zwischen der Stirnplatte (11) und der Wandung (5) ein längenveränder liches Distanzelement (18) vorgesehen, welches vor dem Festziehen der Schraube (14) auf das Spaltmaß eingestellt wird.

Zur Verbindung der Stirnplatte (11) mit der Querwand (8) ist an der Stirnplatte (11) ein zur Querwand (8) hin ver längerter Halterungsabschnitt (19) vorgesehen, an dem entsprechend dem vorgegebenen Verlauf der Querwand (8) flächig an den jeweiligen Abschnitten (20, 21) der Quer wand (8) anliegende Abkantungen (22, 23) ausgebildet sind. Wie aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 er sichtlich, ist im Bereich der jeweiligen Abkantung (22, 23) jeweils eine Schraubverbindung (24, 25) mit jeweils einer senkrecht zu dem entsprechenden Abschnitt (20, 21) ausgerichteten Schraube (26, 27) vorgesehen. Die Schrau benachse (28) der an der Abkantung (22) im oberen Bereich des Halterungsabschnittes (19) angeordneten Schraubver bindung (24) ist dabei etwa in Fahrtrichtung F ausgerich tet. Die Schraubenachse (29) der an der Abkantung (23) im unteren Bereich des Halterungsabschnittes (19) angeordne ten Schraubverbindung (25) ist wegen des schrägen Ver laufs des Abschnittes (21) der Querwand (8) von vorn oben nach hinten unten abfallend angeordnet. Beide Schrauben (26, 27) durchsetzen entsprechend an den Abschnitten (20, 21) und den Abkantungen (22, 23) ausgebildete Bohrungen (30, 31, 32, 33) und sind in entsprechend mit den jewei ligen Abkantungen (22, 23) verbundenen Muttern (34, 35) eingeschraubt.

Wie aus Fig. 2 weiterhin ersichtlich, ist zum Zentrieren des Strukturquerträgers (1) im Bereich der jeweiligen Halterung (9) jeweils ein mit der Querwand (8) verbunde ner Zentrierstift (36) vorgesehen, welcher bei der Mon tage mit einer entsprechend in der oberen Abkantung (22) angeordneten Zentrierbohrung (37) zusammenwirkt. Dadurch ist eine genaue Positionierung des Strukturquerträgers (1) relativ zu den beiden A-Säulen (2) und der Querwand (8) möglich, mit der Konsequenz, daß die vom Struktur querträger (1) getragenen Bauteile gleichfalls exakt zur Karosserie ausgerichtet sind.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist an einem Rand (38) der unteren Abkantung (23) ein mit dieser lös bar verbundener Halter (39) zum Festhalten eines durch die Querwand (8) führenden Kabels (40) vorgesehen. Der Halter (39) ist mit einer Öffnung (41) zum Durchführen des Kabels (40) versehen und etwa in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet. Die lösbare Verbindung mit der Abkantung (23) kann dabei, wie in Fig. 4 dargestellt, durch zwei beabstandet zueinander am Rand (38) der Abkantung (23) ausgebildete Rastausnehmungen (42) erfolgen, in die ein teilig mit dem Halter (39) ausgebildete Rastschenkel (43) formschlüssig eingreifen.

Im Bereich der Abkantung (23) bzw. am Halterungsabschnitt (19) der Stirnplatte (11) ist weiterhin eine Sollbiege stelle (44) vorgesehen, die sich gemäß Fig. 2 und Fig. 3 etwa in vertikaler Richtung erstreckt und durch eine nicht näher dargestellte örtliche Verprägung des platten förmigen Materials gebildet ist. Die Sollbiegestelle (44) soll eine gezielte Deformation der Stirnplatte (11) beim Auftreten einer bestimmten, im Falle eines Unfalls auf die Stirnplatte (11) einwirkenden Kraft ermöglichen. Mit dieser energieabsorbierenden Ausbildung der Stirnplatten (11) wird die Sicherheit der Insassen im Fahrgastraum noch weiter erhöht.

Claims

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einem eine Armaturenta fel, eine Lenksäule oder dergleichen tragenden Strukturquerträger, welcher beabstandet zu einer den Motorraum vom Fahrgastraum trennenden Querwand ange ordnet und mit der jeweiligen Karosserieseitenwand bzw. A-Säule verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Strukturquerträger (1) zumindest eine den Strukturquerträger (1) mit der Querwand (8) verbin dende Halterung (9) vorgesehen ist.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Halterung (9) im Bereich eines Endes (10) des Strukturquerträgers (1) angeordnet und zum Verbinden des Strukturquerträgers (1) sowohl mit der zugeordneten Karosserieseitenwand (4) bzw. einer Wandung (5) der A-Säule (2) als auch mit der Querwand (8) ausgebildet ist.

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) durch Schraubverbindungen (13, 24, 25) mit der Karosserie seitenwand (4) bzw. A-Säule (2) und/oder der Quer wand (8) verbunden ist.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Halterung eine in Längsrichtung der Karosserie orientierte Stirnplatte aufweist, welche zumindest eine Bohrung bzw. Gewindebohrung zur Auf nahme einer etwa in Querrichtung der Karosserie ori entierten und die Stirnplatte mit der zugeordneten Karosserieseitenwand bzw. A-Säule verbindenden Schraube aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatte (11) einen Halterungsabschnitt (19) mit zumindest einer Bohrung (32, 33) bzw. Gewindebohrung (Mutter 34, 35) zur Aufnahme einer in Längsrichtung der Karosserie orientierten und den Halterungsab schnitt (19) mit der Querwand (8) verbindenden Schraube (26, 27) aufweist.

5. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß am Halterungsabschnitt (19) eine Zentrierbohrung (37) zur Aufnahme eines in Längs richtung der Karosserie ausgerichteten und mit der Querwand (8) verbundenen Zentrierstiftes (36) vorge sehen ist.

6. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zentrierbohrung (37) in räum licher Nähe zu der Schraubverbindung (24) angeordnet ist.

7. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Halterungsab schnitt (19) mehrere Verbindungsstellen zu der Quer wand (8) vorgesehen sind, welche jeweils eine Schraubverbindung (24,25) mit einer Bohrung (32, 33) bzw. Gewindebohrung (Mutter 34, 35) zur Aufnahme ei ner den Halterungsabschnitt (19) mit der Querwand (8) verbindenden Schraube (26, 27) aufweisen, wobei diese Schraubverbindungen (24, 25) räumlich entfernt voneinander angeordnet sind.

8. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Bohrungen (32, 33) bzw. Gewin debohrungen (Mutter 34, 35) an Abkantungen (22, 23) des Halterungsabschnitts (19) angeordnet sind, wel che flächig an jeweiligen Abschnitten (20, 21) der Querwand (8) anliegen.

9. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß am Halterungsabschnitt (19) bzw. an einer Abkantung (23) ein Halter (39) zur Befesti gung eines Kabels (40), eines Seilzuges oder der gleichen vorgesehen ist.

10. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Halter (39) plattenförmig mit einer Öffnung (41) zum Durchführen des Kabels (40) bzw. Seilzuges ausgebildet und etwa in Querrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet ist.

11. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 9 oder 10, da durch gekennzeichnet, daß an einem Rand (38) des Halterungsabschnitts (19) bzw. der Abkantung (23) Rastausnehmungen (42) ausgebildet sind, in welche am Halter (39) vorgesehene Rastschenkel (43) bei der, Montage formschlüssig eingreifen.

12. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) bzw. die Stirnplatte (11) durch entsprechend an geordnete Sicken, Sollbruch- bzw. Sollbiegestellen in Fahrzeuglängsrichtung energieabsorbierend gestal tet ist.