DE19813094B4

DE19813094B4 - Fahrzeugkarosserie mit zwei A-Säulen

Info

Publication number: DE19813094B4
Application number: DE1998113094
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl.-Ing. Mildner (Fh); Thomas Dipl.-Ing. Blüchel
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2018-03-26
Also published as: DE19813094A1

Abstract

Fahrzeugkarosserie mit zwei A-Säulen, die jeweils aus einem den unteren Teil der A-Säule bildenden Türpfosten und einem daran nach oben anschließenden, eine Innenwand aufweisenden Seitenholm bestehen, und mit einer die A-Säulen verbindenden Stirnwand, die an ihrem oberen Rand mit einem den unteren Rahmenabschnitt einer Windschutzscheibenöffnung bildenden Querholm versehen ist, wobei Querholm, Seitenholm und Türpfosten einen Knoten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur großflächigen Verbindung des Seitenholms mit dem Knoten die Innenwand des Seitenholms (5) einen Fuß (20) aufweist, der mit einem ersten, in der Verlängerung der Innenwand (24) des Seitenholms liegenden Abschnitt (23) außen an einer Innenwand (4) des Türpfostens (3) und mit einem zweiten Abschnitt (25) auf dem Querholm (14) befestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosserie mit zwei A-Säulen, die jeweils aus einem den unteren Teil der A-Säule bildenden Türpfosten und einem daran nach oben anschließenden Seitenholm bestehen, und mit einer die A-Säulen verbindenden Stirnwand, die an ihrem oberen Rand mit einem den unteren Rahmenabschnitt einer Windschutzscheibenöffnung bildenden Querholm versehen ist, wobei Querholm, Seitenholm und Türpfosten einen Knoten bilden. Der Knoten stellt in der Karosserie unter den folgenden Gesichtspunkten einen kritischen Punkt dar. Dieser muß nämlich eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, damit insbesondere bei einem sogenannten Offset-Crash die A-Säule möglichst nicht ausknickt. Die Festigkeit des Knotens bestimmt weiterhin die Karosserieeigenfrequenz, die so eingestellt werden muß, daß die in die Karosserie induzierten Schwingungen und die daraus resultierenden Innengeräusche für den Fahrer nicht unangenehm sind. Des weiteren soll der Knoten einfach aufgebaut sein, damit die Montage nicht zu kompliziert ist: Dazu muß insbesondere die Innenwand des Seitenholms möglichst schwingungsfrei am Knoten gehalten werden, damit beim Zusammenbau der Karosserie die Außenwand des Seitenholms als Teil der Gesamtseitenwand paßgenau herangeführt werden kann.

In der DE 39 25 170 C2 ist ein Konstruktionsprinzip beschrieben, bei dem der Türpfosten unmittelbar in den Seitenholm übergeht. Seitenholm und Türpfosten bilden dazu eine Baueinheit. Der Querholm weist eine nach vorn weisende Lasche auf, die auf einer Querstrebe zwischen einem Längsholm und der A-Säule aufliegt. Der Aufbau ist insgesamt äußerst kompliziert, da er aus mehreren zu verschachtelnden Teilen besteht. Nachteilig ist insbesondere, daß der Seitenholm und der Türpfosten eine geschlossene Baueinheit mit einer Innenwand und einer Außenwand bilden, so daß diese Konstruktion für einen Zusammenbau, bei dem die Außenwände aller seitlich angeordneten Karosserieteile als Baueinheit gegen die jeweiligen Innenwände verfahren werden und in einem Arbeitsgang verschweißt werden, nicht geeignet ist.

In der US 5 269 585 A wird eine auf ein Stecksystem aufbauende Karosserie, bei der der Türpfosten, der Seitenholm, der Querholm sowie ein Längsholm jeweils als Rohre ausgeführt sind, offenbart. Um diese verbinden zu können, ist ein gesondertes Knotenstück vorgesehen, das mit vier kurzen, zapfenartig ausgebildeten Ansätzen versehen ist, auf die die Holme, bzw. der Türpfosten mit ihren Stirnseiten aufgesteckt werden. Das Knotenstück bildet somit ein einen Knoten bildendes Bauteil. Nachteilig hierbei ist, dass diese Knotenstücke nur schwer herzustellen sind.

Die Erfindung beruht damit auf dem Problem, die Karosserie mit der A-Säule hinsichtlich ihrer Steifigkeit noch weiter zu verbessern. Insbesondere soll die Fahrzeugeigenfrequenz in bezug auf die Geräuschentwicklung im Fahrgastraum verbessert werden und die Anregungen von Schwingungen des Seitenholms bei der Montage unterdrückt werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es wird daher vorgeschlagen, daß der Seitenholm einen Fuß aufweist, der mit einem ersten Abschnitt außen an einer Innenwand des Türpfostens und mit einem zweiten Abschnitt auf dem Querholm befestigt ist.

Der Vorteil dabei ist, daß der Seitenholm großflächig mit dem Knoten verbunden ist. Dadurch werden Schwingungen des Seitenholms unterbunden. Außerdem wird der Knoten verstärkt, so daß die Eigenfrequenz in einem Bereich liegt, der bessere Komfortwerte verspricht.

Die Anbindung kann noch weiter verbessert werden, indem der Fuß einen dritten Abschnitt aufweist, der auf einem nach innen abgeknickten Flansch am oberen Ende der Innen wand des Türpfostens befestigt ist.

Des weiteren kann ein vierter Abschnitt vorgesehen werden, der den zweiten und den dritten Abschnitt miteinander verbindet. Dies führt zu einer weiteren Versteifung des Knotens. Außerdem kann dieser Abschnitt genutzt werden, um Fahrzeugaggregate zu befestigen. Insbesondere können Teile der Wischeranlage, wie Motor oder Wischarmlager, hier angebracht werden. Des weiteren können in diesem Abschnitt Einsatzpunkte für Werkzeuge für die Windschutzscheibenmontage ausgebildet werden.

Der Fuß kann einstückig mit der Innenwand des Seitenholms ausgeführt oder aber mit einem Anschlußbereich versehen werden, der im Querschnitt ähnlich dem der Innenwand geformt ist, so daß die jeweiligen Endbereiche überlappen und miteinander verschweißt werden können. Dazu wird der Befestigungsabschnitt des Fußes mit den vier genannten Abschnitten so ausgebildet, daß er organisch in den Anschlußbereich übergeht. Organisch bedeutet, daß z. B. der dritte Abschnitt des Fußes ohne Knickkanten in einen Flansch der Innenwand des Seitenholms bzw. des Anschlußbereichs übergeht und daß sich an den ersten Abschnitt nach oben hin der mittlere Wandabschnitt der im Querschnitt U-förmigen ausgeführten Innenwand des Seitenholms anschließt.

Vorzugsweise weist der Fuß eine Ausdehnung auf, bei der der vierte Abschnitt bis zu einer Trennwand geführt ist, die den sogenannten Wasserkasten des Fahrzeuges zum Motorraum hin begrenzt. Wird der Fuß zusätzlich an dieser Trennwand befestigt, so ergibt sich eine äußerst steife Anordnung.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausschnitts aus einer Fahrzeugkarosserie und
2 eine Detaildarstellung des Fußes.
Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen, die im wesentlichen die Stirnwand 2 einer Fahrzeugkarosserie zeigt. Eine solche Karosserie weist eine nicht dargestellte Bodengruppe auf, aus deren vorderen Eckpunkten sich jeweils eine A-Säule 1 erhebt, von denen die linke in der 1 dargestellt ist. Von der Vorderkante der Bodengruppe erhebt sich die Stirnwand 2, die die beiden A-Säulen miteinander verbindet, bis zum Windschutzscheibenausschnitt reicht und den Motorraum vom Fahrgastraum trennt.
Eine A-Säule 1 besteht jeweils aus einem Türpfosten 3, von dem hier nur die Innenwand 4 dargestellt ist, und einem Seitenholm 5, der oben am Türpfosten 4 anschließt und bis zum Fahrzeugdach reicht. Der Seitenholm 5 begrenzt sowohl den Windschutzscheiben- als auch den Türausschnitt. Die Innenwand 4 des Türpfostens 3 weist an ihrer vorderen Kante im oberen Bereich einen Anschlußflansch 6 für einen nicht dargestellten Radholm auf. Dieser Holm verläuft oberhalb des Radkastens zum vorderen Ende der Karosserie. Er bildet außerdem die obere seitliche Begrenzung des Motorraums.
An der Innenseite der Innenwand 4 schließt die aus zwei Teilen bestehende Stirnwand an. Der untere Teil 7 weist einen horizontal verlaufenden Abschnitt 8, der einen Teil der Bodengruppe bildet, und einen schräg nach vorn verlaufenden Abschnitt 9 auf, in dessen Seitenbereichen Ausformungen 10 für die Radhäuser gebildet sind. Der untere Teil 7 wird über einen L-förmig verlaufenden Flansch 11 an der Innenwand 4 befestigt. Der obere Teil 12 der Stirnwand schließt am unteren Teil 7 an und erstreckt sich schräg nach hinten verlaufend zum unteren Rand des Windschutzscheibenausschnitts. Dort ist auf einem vertikal verlaufenden Abschnitt 13 ein Verstärkungsprofil 14 aufgesetzt, das aus einem vertikal und einem horizontal verlaufenden Bereich 15, 16 sowie einem schräg nach vorn abgeknickten Bereich 17 besteht. Der vertikale Bereich 15 ist dabei am vertikalen Abschnitt 13 befestigt, so daß der obere Rand der Stirnwand 2 verstärkt ist. Auf diese Weise ist der oben erwähnte Querholm realisiert. Vor dem vertikalen Abschnitt 13 wird im Motorraum im allgemeinen der Antrieb der Scheibenwischeranlage angeordnet. Häufig wird dieser Bereich durch eine Trennwand abgetrennt; der so entstehende Teilraum des Motorraums wird auch Wasserkasten genannt.
Das Versteifungsprofil 13 und die Seitenwand 4 bilden einen Strukturknoten, an dem der Seitenholm wie folgt angeschlossen wird: Der Seitenholm erhält einen Fuß 20, der in der 2 näher dargestellt ist. Der Fuß 20 weist einen Anschlußbereich 21 für den Seitenholm 5 und einen Befestigungsabschnitt 22 auf, der aus vier Abschnitten besteht. Der Anschluß entspricht im Querschnitt der U-förmig ausgebildeten Innenwand des Seitenholms 5, der aus einem von zwei abgesetzten Flanschen eingefaßten mittleren Wandabschnitt 24 besteht.
Ein erster Abschnitt 23 des Befestigungsabschnittes 22 liegt in einer Verlängerung des mittleren Wandabschnitts 24 der Innenwand des Seitenholms. Seitlich ausgestellt verläuft ein zweiter Abschnitt 25, der in der Einbaulage etwa waagerecht verläuft und senkrecht zum ersten Abschnitt 23 ausgerichtet ist. In der Verlängerung des oberen Flansches 26 der Innenwand des Seitenholms befindet sich ein dritter Abschnitt 28, der senkrecht auf dem ers ten Abschnitt 23 steht und über eine Kante 29 mit ihm verbunden ist. Zwischen dem zweiten und dem dritten Abschnitt er streckt sich ein vierter Abschnitt 30, der in etwa quadratisch ist und eine seitliche Verlängerung des zweiten Abschnittes 28 darstellt. Der Übergang zum zweiten Abschnitt 25 erfolgt über eine Kante 31. Am vierten Abschnitt 30 sind Befestigungsaugen 32, 33 vorgesehen, an denen z. B. die Wischeranlage und eine Wasserseparationseinrichtung befestigt werden kann. Außerdem ist ein Montageauge 34 vorgesehen, in dem ein Werkzeug zur Montage der Windschutzscheibe eingesetzt werden kann.
Die Innenwand 24, 26 des Seitenholms 5 wird zusammen mit dem angeschweißten Fuß 20 wie folgt auf den Knoten aufgesetzt: Der erste Abschnitt 23 liegt außen an der Innenwand 4 der Türsäule an, während der zweite Abschnitt 25 auf dem horizontal verlaufenden Bereich 16 des Versteifungsprofils 8 liegt und dort befestigt wird. Der dritte Abschnitt 28 liegt auf einem Flansch 35 der Innenwand der Türsäule auf und ist dort befestigt. Der vierte Abschnitt 30 überspannt den Bereich vor dem vertikalen Abschnitt 13 (den Wasserkasten), so daß an den dafür vorgesehenen Befestigungsaugen 32, 33 die entsprechenden Aggregate befestigt werden können. Wie man sieht, dient der Fuß 20 einerseits der Befestigung des Seitenholms. Andererseits versteift er den Knoten, so daß die oben genannten Forderungen erfüllt werden können.

Claims

Fahrzeugkarosserie mit zwei A-Säulen, die jeweils aus einem den unteren Teil der A-Säule bildenden Türpfosten und einem daran nach oben anschließenden, eine Innenwand aufweisenden Seitenholm bestehen, und mit einer die A-Säulen verbindenden Stirnwand, die an ihrem oberen Rand mit einem den unteren Rahmenabschnitt einer Windschutzscheibenöffnung bildenden Querholm versehen ist, wobei Querholm, Seitenholm und Türpfosten einen Knoten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zur großflächigen Verbindung des Seitenholms mit dem Knoten die Innenwand des Seitenholms (5) einen Fuß (20) aufweist, der mit einem ersten, in der Verlängerung der Innenwand (24) des Seitenholms liegenden Abschnitt (23) außen an einer Innenwand (4) des Türpfostens (3) und mit einem zweiten Abschnitt (25) auf dem Querholm (14) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (20) einen dritten Abschnitt (28) aufweist, der auf einem nach innen abgeknickten Flansch (35) am oberen Ende der Innenwand (4) des Türpfostens (3) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (20) einen vierten Abschnitt (30) aufweist, der sich zwischen dem zweiten (25) und dem dritten Abschnitt (28) erstreckt.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am vierten Abschnitt (30) der Antrieb einer Fahrzeugwischeranlage befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (20) einen Anschlußbereich (21) aufweist, der zur Befestigung mit dem Seitenholm (5) den Endabschnitt der Innenwand (24, 26) des Seitenholms (5) überlappt.
Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (20) eine solche Ausdehnung aufweist, daß der vierte Abschnitt (30) bis zu einer Trennwand geführt ist, die den sogenannten Wasserkasten des Fahrzeuges zum Motorraum hin begrenzt.