DE19802806C2 - Integralträger zur Aufnahme von Funktionsaggregaten eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Integralträger zur Aufnahme von Funktionsaggregaten eines KraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Integralträger zur Aufnahme eines
Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, der mit einer Karos
serietragstruktur verbindbar ist, mit wenigstens zwei in - auf
einen am Kraftfahrzeug montierten Zustand bezogen - Fahrzeug
längsrichtung verlaufenden Längsträgerabschnitten sowie wenigs
tens einem die Längsträgerabschnitte miteinander verbindenden,
in - auf den am Kraftfahrzeug montierten Zustand bezogen - Fahr
zeugquerrichtung ausgerichteten Querträgerabschnitt.
Ein solcher Integralträger für einen Vorbaubereich einer selbst
tragenden Kraftfahrzeugkarosserie ist allgemein bekannt. Ein
solcher Integralträger weist zwei Längsträgerabschnitte auf, die
durch einen oder mehrere Querträgerabschnitte starr zu einem
Rahmen miteinander verbunden sind. Dieser rahmenartige Integral
träger wird von unten her an zwei Vorbaulängsträger der selbst
tragenden Fahrzeugkarosserie angesetzt und an diesem befestigt.
Der Integralträger dient zur Aufnahme von Funktionsaggregaten,
insbesondere zur Aufnahme eines Antriebsaggregates sowie zur
Aufnahme der Lenkung und einer Vorderachsanordnung.
Es ist auch bekannt (DE 37 22 490 C2), eine Bodenstruktur für
eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Traggerüst aus Längs- und
Querträgern zu versehen, wobei die Längs- und Querträger als
Strangpressprofile gestaltet sind. Dabei sind die Strangpress
profile der Längsträger in Fahrzeuglängsrichtung und die Strang
pressprofile der Querträger in Fahrzeugquerrichtung ausgerich
tet. Die Querträger sind mit den Längsträgern über Befestigungs
flansche unlösbar verbunden.
Aus der deutschen Patentschrift DE 196 11 934 C1 ist ein Front
modul bekannt, das den frontseitigen Abschluss einer Vorbau
struktur eines Kraftfahrzeugs bildet. Das Frontmodul ist vor al
lem im Hinblick auf eine energieabsorbierende Wirkung bei einem
Frontaufprall ausgelegt und trägt als Nebenfunktion noch Leuch
teneinheiten, Motorhaubenhaken und ähnliches. Das Frontmodul
weist Aufpralldämpfer auf, die aus in Fahrzeugquerrichtung aus
gerichteten Leichtmetall-Strangpressprofilen aufgebaut sind.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 03 957 A1 ist ein
Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug bekannt, der als Hohlpro
fil ausgebildet ist, das aus einem quer zur Richtung der Längs
achse des Trägers gepressten Leichtmetall-Strangpressprofil be
steht. Der Aggregateträger ist als oberer Querträger in einem
Fahrzeug-Frontend-Modul vorgesehen und dient sowohl zur Verstei
fung und Formgebung des Frontend-Moduls sowie als Schlossträger
zur Aufnahme des Fanghakens für die Verriegelung der Motorraum
abdeckung sowie als Befestigungsvorrichtung für die Leuchtenhal
terungen und für das Kühlergitterblech. Im Einbauzustand ist das
Leichtmetall-Strangpressprofil in Fahrzeughochrichtung ausge
richtet.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 43 35 043 A1 ist eine
Fahrzeugaufbaustruktur bekannt, bei der ein Längsträger in sei
nem Inneren sich gitterartig kreuzende Aussteifungsstege auf
weist und als Leichtmetall-Strangpressprofil aufgebaut sein
kann. An den Längsträger können Querträger und vertikale Säulen
angeschlossen werden, die ebenfalls als Leichtmetall-Strang
pressprofile ausgebildet sind.
Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 547 346 A1 ist ein
Wagenkasten für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem Träger und Auf
nahmen für Fahrzeugkomponenten vorgesehen sind. Sowohl der Trä
ger als auch die Aufnahme können als Strangpressprofilteile aus
gebildet sein. Die Aufnahme ist zur Befestigung eines sogenann
ten McPherson-Federbeines vorgesehen. Im Einbauzustand des Trä
gers und der Aufnahme sind die Strangpressprofile in Fahrzeug
längsrichtung ausgerichtet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Integralträger der eingangs
genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln in Leicht
bauweise gestaltet ist und neben einer hohen Stabilität eine ho
he Funktionalität aufweist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass sowohl die Längsträger
abschnitte als auch der wenigstens eine Querträgerabschnitt als
in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Leichtmetall-Strangpress
profilteile gestaltet sind. Dadurch wird eine Leichtbauweise er
zielt, die je nach Gestaltung der Strangpressprofilteile neben
einer hohen Stabilität auch eine hohe funktionale Vielfalt er
möglicht. Dadurch, dass auch die Längsträgerabschnitte in Fahr
zeugquerrichtung ausgerichtete Strangpressprofile darstellen,
können die entsprechenden Profilteile an die jeweiligen funktio
nalen und baulichen Gegebenheiten angepasst werden, wobei insbe
sondere in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete un
terschiedliche Profilierungen auch mit relativ großer Bauhöhe
vorgesehen sein können, was bei einem in Fahrzeuglängsrichtung
ausgerichteten Strangpressprofil gemäß dem Stand der Technik
nicht möglich ist. Da sowohl der wenigstens eine Querträgerab
schnitt als auch die Längsträgerabschnitte in Fahrzeugquerrich
tung ausgerichtet sind, kann der wenigstens eine Querträgerab
schnitt formschlüssig in die Längsträgerabschnitte eingesteckt
werden, wodurch sich eine weiter erhöhte Stabilität des gesamten
Trägerwerks ergibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Längsträgerab
schnitt aus wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aneinander
gefügten Leichtmetall-Strangpressprofilteilen zusammengesetzt.
Diese Ausgestaltung ist insbesondere herstellungstechnisch be
dingt, da Strangpressprofile bislang lediglich begrenzt breit
gestaltet werden können. Durch das Aneinanderfügen mehrerer
Strangpressprofilteile nebeneinander und damit in Fahrzeuglängs
richtung hintereinander wird die jeweils gewünschte Länge jedes
Längsträgerabschnittes erreicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall-
Strangpreßprofilteile mit integrierten Steckprofilierungsberei
chen zur formschlüssigen Verbindung der Längsträgerabschnitte
untereinander und/oder mit dem Querträgerabschnitt versehen. Da
durch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen Längsträger
abschnitten und Querträgerabschnitten erzielt, die eine hohe
Stabilität ermöglicht. Das Zusammenstecken der einzelnen Leicht
metall-Strangpreßprofilteile erfolgt dabei längs von in Fahr
zeugquerrichtung ausgerichteten imaginären Steckachsen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall-
Strangpreßprofilteile in den Steckprofilierungsbereichen zusätz
lich durch unlösbare Verbindungstechniken starr miteinander ver
bunden. Dadurch wird die Stabilität der Verbindungsbereiche wei
ter erhöht. Unlösbare Verbindungstechniken sind neben Nietver
bindungen insbesondere Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindungen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die gegenüberlie
genden offenen Stirnenden der Leichtmetall-Strangpreßprofilteile
zumindest teilweise durch Schließblechanordnungen verschlossen.
Dadurch wird die Steifigkeit der einzelnen Längsträger- und
Querträgerabschnitte weiter erhöht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Strangpreßpro
filteile mit Aufnahmeflächen zur Anbindung von Befestigungstei
len und Funktionsteilen versehen. Dadurch wird eine besonders
hohe Variabilität der Strangpreßprofilteile erzielt, indem sie
zusätzlich Befestigungsfunktionen übernehmen können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Leichtmetall-
Strangpreßprofilteile als mit Versteifungsrippen versehene Hohl
profile gestaltet. Je nach den vorgegebenen Anforderungen können
die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile somit an die technischen
und funktionalen Vorgaben angepaßt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevor
zugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich
nungen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ei
ne Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerwerkes,
wobei neben einem Querträgerabschnitt ein in normaler
Fahrtrichtung rechter Längsträgerabschnitt dargestellt
ist,
Fig. 2 das Trägerwerk nach Fig. 1 in einer weiteren perspektivi
schen Explosionsdarstellung, wobei zusätzlich zu dem in
Fig. 1 bereits dargestellten Querträgerabschnitt der in
normaler Fahrtrichtung linke Längsträgerabschnitt darge
stellt ist, und
Fig. 3 in vergrößerter perspektivischer Explosionsdarstellung
einen in normaler Fahrtrichtung linken Längsträgerab
schnitt eines Trägerwerks ähnlich den Fig. 1 und 2.
Ein Trägerwerk nach den Fig. 1 bis 3 stellt einen Integralträger
für einen Vorbaubereich einer selbsttragenden Fahrzeugkarosserie
für einen Personenkraftwagen dar. Der Integralträger weist zwei
in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Längsträgerabschnitte 2a,
3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c auf, die über einen Querträgerab
schnitt 5 miteinander verbunden sind. Der Querträgerabschnitt 5
verläuft in Fahrzeugquerrichtung. Die beschriebenen Ausrichtun
gen der Längsträgerabschnitte und des Querträgerabschnittes ent
sprechen der Anordnung des Integralträgers in seinem im Vorbau
bereich montierten Zustand. Der Integralträger dient zur Aufnah
me eines Antriebsaggregates sowie einer Lenkung und einer Vor
derachsanordnung und ist über Schraubverbindungen kraftübertra
gend mit einer Tragstruktur des Vorbaubereichs der Kraftfahr
zeugkarosserie verbindbar. Der Integralträger 1 ist in Leicht
bauweise hergestellt, wobei sowohl die Längsträgerabschnitte 2a,
3a, 4a; 2b, 3b, 4b als auch der Querträgerabschnitt 5 aus
Leichtmetall-Strangpreßprofilteilen hergestellt sind.
Jeder Längsträgerabschnitt 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b ist aus drei
Strangpreßprofilteilen 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b zusammengefügt,
wobei jedes Strangpreßprofilteil eine in Fahrzeugquerrichtung
verlaufende Längsprofilachse aufweist (Fig. 3). Jedes Strang
preßprofilteil 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c ist als mehr
kammeriges Hohlprofil gestaltet, wobei jeweils mehrere Verstei
fungs- und Führungsrippen vorgesehen sind. Die drei Strangpreß
profilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind über zwei
Steckverbindungen S1, S2 miteinander verbindbar, die durch je
weils integrierte und an gegenüberliegenden Seitenabschnitten
angeformte Steckprofilierungen gebildet sind. Die jeweils gegen
überliegenden Steckprofilierungen sind entsprechend korrespon
dierend ausgeführt, um längs von in Fahrzeugquerrichtung verlau
fenden imaginären Steckachsen das formschlüssige Zusammenstecken
der Strangpreßprofilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c zu
ermöglichen. Zusätzlich sind die Strangpreßprofilteile in diesen
Steckverbindungsbereichen S1, S2 in nicht näher dargestellter
Weise miteinander verschweißt. Die Strangpreßprofilteile 2a, 3a,
4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind entsprechend der gewünschten
Breite für die Längsträgerabschnitte abgelängt und entsprechend
der vorgegebenen Außenkonturen in Teilbereichen schräg, abge
stuft oder windschief geschnitten. Außerdem sind Aufnahmeflächen
durch entsprechende spanende Bearbeitung für Befestigungselemen
te 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20 geschaffen, die vorzugsweise durch
Verschweißen mit den Längs- und Querträgerabschnitten 2, 3, 4, 5
starr verbunden sind. Die Befestigungselemente dienen zur Halte
rung von Lager- oder Trägerteilen der Funktionsaggregate oder
zur Anbindung des Trägerwerks 1 an der entsprechenden Tragstruk
tur des Vorbaubereichs.
Neben der Steckverbindung der Strangpreßprofilteile für die
Längsträgerabschnitte 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c ist
auch der Querträgerabschnitt 5 in den in Fahrtrichtung F vorde
ren Strangpreßprofilteilen 4a, 4b, 4c durch eine formschlüssige
Steckaufnahme gehalten. Hierzu weisen die Strangpreßprofilteile
4a, 4b, 4c an die Außenkontur des Strangpreßprofilteiles 5 ange
paßte Aufnahmeprofilierungen A auf, die derart gestaltet sind,
daß das Strangpreßprofilteil des Querträgerabschnittes 5 posi
tionssicher in Fahrzeugquerrichtung einsteckbar ist. Zusätzlich
erfolgt auch zwischen dem Querträgerabschnitt 5 und den Strang
preßprofilteilen 4a, 4b, 4c eine Verschweißung. Durch die form
schlüssige Aufnahme in den Aufnahmeprofilierungen A werden an
eine solche Schweißverbindung jedoch keine sonderlich hohen An
forderungen mehr gestellt.
Die gegenüberliegend jeweils offenen Stirnseiten jedes Strang
preßprofilteiles 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c sind durch
Schließblechanordnungen 6, 7, 8, 9, 10, 11, 22 verschlossen, wo
bei die Schließblechanordnungen durch Verschweißungen mit den
entsprechenden Strangpreßprofilteilen 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b;
2c, 3c, 4c kraftübertragend verbunden sind. Neben dem Erhöhen
der Steifigkeit verhindern die Schließblechanordnungen auch Ver
schmutzungen der Hohlräume der Strangpreßprofilteile.
Die Strangpreßprofilteile 2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c, 4c
sind mit jeweils wenigstens einer höckerartig erhöhten Profilie
rung versehen, die als Befestigungsblock zur Anbindung des je
weiligen Längsträgerabschnittes an einem entsprechenden Vorbau
längsträger der Tragstruktur der Rohbaukarosserie dienen. Die
Befestigungselemente und Aufnahmeflächen dienen zur Festlegung
von Motorlagern und Achsaufnahmen sowie anderer Funktionsteile.
Claims (7)
1. Integralträger zur Aufnahme eines Antriebsaggregats eines
Kraftfahrzeugs, das mit einer Karosserietragstruktur verbindbar
ist, mit wenigstens zwei in - auf einen am Kraftfahrzeug mon
tierten Zustand bezogen - Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden
Längsträgerabschnitten sowie wenigstens einem die Längsträgerab
schnitte miteinander verbindenden, in - auf den am Kraftfahrzeug
montierten Zustand bezogen - Fahrzeugquerrichtung ausgerichteten
Querträgerabschnitt,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Längsträgerabschnitte (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b;
2c, 3c, 4c) als auch der wenigstens eine Querträgerabschnitt (5)
als in Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Leichtmetall-Strang
preßprofilteile gestaltet sind.
2. Trägerwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Längsträgerabschnitt (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c, 3c,
4c) aus wenigstens zwei in Fahrzeuglängsrichtung aneinanderge
fügten Leichtmetall-Strangpreßprofilen zusammengesetzt ist.
3. Trägerwerk nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile mit integrierten
Steckprofilierungsbereichen (S1, S2, A) zur formschlüssigen Ver
bindung der Längsträgerabschnitte (2a, 3a, 4a; 2b, 3b, 4b; 2c,
3c, 4c) untereinander und/oder mit dem Querträgerabschnitt (5)
versehen sind.
4. Trägerwerk nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile in den Steckprofilie
rungsbereichen (S1, S2) zusätzlich durch unlösbare Verbindungs
techniken starr miteinander verbunden sind.
5. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden offenen Stirnenden der Leichtmetall-
Strangpreßprofilteile zumindest teilweise durch Schließblechan
ordnungen (6, 7, 8, 9, 10, 11, 18, 22) verschlossen sind.
6. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strangpreßprofilteile mit Aufnahmeflächen zur Anbindung
von Befestigungsteilen (12, 13, 14, 15, 16, 17) und Funktions
teilen versehen sind.
7. Trägerwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leichtmetall-Strangpreßprofilteile als mit Versteifungs
rippen versehene Hohlprofile gestaltet sind.
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