DE19928107C2 - Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Aus der DE 197 03 951 A1 ist eine Vorderteilkonstruktion einer Fahrzeugkarosserie bekannt, bei der an zwei im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsträgern der Fahrzeugkarosserie ein Aggregateträger befestigt ist, der zur Unterstützung und Lagerung von Fahrzeugaggregaten, wie z. B. einer Brennkraftmaschine des Fahrzeuges, dient. Dieser Aggregateträger weist zwei Längsabschnitte auf, die jeweils an einem der Längsträger der Fahrzeugkarosserie befestigt sind und sich jeweils in einem Frontbereich des jeweiligen Längsträgers im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erstrecken. An jedem dieser Längsabschnitte ist ein Motorlager befestigt, mit dessen Hilfe eine Brennkraftmaschine am Aggregateträger gelagert ist.

Die DE 38 07 458 A1 zeigt eine Aufhängung für ein quer eingebautes Antriebsaggregat bei einem Kraftfahrzeug. An einem Längsträger der Fahrzeugkarosserie stützt sich eine Brücke über zwei Aggregatlager ab, die vor und hinter dem Antriebsaggregat angeordnet sind. An diese Brücke ist hinter dem Antriebsaggregat ein nach unten weisender Fortsatz befestigt, der seinerseits mit dem Antriebsaggregat fest verbunden ist.

In der US 5 472 063 A wird ein Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie beschrieben, bei dem ein Fahrzeugmotor an Längsträgern der Karosserie gelagert ist. Die Lagerung erfolgt dabei über entsprechende Motorlager, die an den Längsträgern befestigt sind. Die Längsträger sind in den Abschnitten, in denen die Motorlager daran angebracht sind, versteift bzw. verstärkt, um im Fall einer Frontalkollision eine Relativbewegung des Motors zu behindern.

Die bisherige Bauweise derartiger Frontabschnitte von Fahrzeugkarosserien bzw. von Aggregateträgern erfordert relativ großräumige Durchbrüche, Durchgänge und Montageöffnungen, um beispielsweise die Motorlager an den jeweiligen Längsabschnitten zu befestigen. Auf diese Weise kommt es oftmals zu einer unnötigen Vergrößerung des Querschnittes dieser Längsabschnitte, was zu einer Begrenzung der möglichen Lenkeinschläge der lenkbaren Vorderräder und somit zu einer Einschränkung des Wendekreises des Fahrzeuges führen kann. Zusatzfunktionen derartiger Aggregateträger, wie z. B. eine Versteifung der Längsträger der Fahrzeugkarosserie sowie eine Verbesserung des Frontaufprallschutzes, haben ebenfalls eine Vergrößerung des Querschnittes der Längsabschnitte zur Folge.

Bei manchen Sicherheitskonzeptionen für den Fahrzeugbau ist es von großer Bedeutung, daß die Brennkraftmaschine im Falle eines Frontalaufpralls eine (relativ) geführte und definierte Verstellbewegung bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten durchführt. Um dies zu gewährleisten, müssen die Motorlager mit einer entsprechenden Festigkeit an der Fahrzeugkarosserie bzw. an den Längsabschnitten des Aggregateträgers befestigt sein. Auch hierzu werden bei den bekannten Konstruktionen diese Längsabschnitte mit entsprechend großen Querschnitten ausgebildet.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art eine kompakte Ausführungsform anzugeben.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Frontabschnitt mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das einem Längsabschnitt des Aggregateträgers zugeordnete Motorlager in diesen Längsabschnitt zu integrieren, derart, daß das Motorlager gleichzeitig eine tragende Funktion innerhalb des Längsabschnittes übernimmt, wobei das Motorlager außerdem so ausgestaltet ist, daß es einen separierbaren Bestandteil des Längsabschnittes bildet. Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau für den Längsabschnitt mit integriertem Motorlager, der nur einen relativ geringen Querschnitt für den Längsabschnitt erfordert, denn das Motorlager ist erfindungsgemäß mit einem Trägergehäuse ausgestattet, das eine tragende Funktion im Längsabschnitt übernimmt, so daß zusätzliche Verstärkungen des Längsabschnittes durch Querschnittsvergrößerungen entfallen können.

Wenn das Lagergehäuse entsprechend einer Weiterbildung von unten zugänglich am Längsabschnitt befestigbar ist, können außerdem zusätzliche Durchbrüche, Montageöffnungen, Montagefenster oder dergleichen entfallen, so daß auch hier eine Reduzierung des für den Längsabschnitt erforderlichen Querschnittes möglich ist.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Frontabschnittes kann eine Unterseite des Längsträgers der Fahrzeugkarosserie sowie eine vorzugsweise flächig daran anliegende Oberseite des zugehörigen Längsabschnittes des Aggregateträgers oberhalb des zugehörigen Motorlagers jeweils eine bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten abfallende Rampe bilden, so daß sich das Motorlager im Frontal-Crash-Fall nach hinten unten geführt verstellt. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, im Frontal- Crash-Fall die von den Motorlagern mitgenommene Brennkraftmaschine so zu lenken, daß sie vor einer Fahrgastzelle des Fahrzeuges nach unten abtaucht, so daß die Fahrgastzelle im Idealfall quasi darüber hinweggleitet, ohne daß die Brennkraftmaschine in den Fahrgastinnenraum eintritt. Bei Fahrzeugen mit einer bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten unten geneigt angeordneter Brennkraftmaschine sind diese Maßnahmen besonders wirkungsvoll.

Eine weitere Verbesserung des Frontal-Crash-Verhaltens ergibt sich dann, wenn ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Motorlager angeordneter Bereich des Längsabschnittes bezüglich Längsbelastungen nachgiebiger ausgebildet ist als bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung vor dem Motorlager angeordnete Bereiche des Längsabschnittes. Im Frontal-Crash- Fall kann sich dann das Motorlager noch besser bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verstellen und bewirkt dadurch eine geführte Mitnahme der daran gelagerten Brennkraftmaschine, so daß diese quasi eine Schwenkbewegung um eine durch die Motorlager hindurchgehende Achse durchführt, wobei sich ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung vorderes Ende der Brennkraftmaschine der Fahrbahn nähert. Auch hier kann somit die Brennkraftmaschine eine Abtauchbewegung durchführen, die ein Eindringen der Brennkraftmaschine in den Fahrgastinnenraum verhindert.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Frontabschnittes ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht auf einen Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie nach der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 weist ein Frontbereich 1 einer im übrigen nicht dargestellten Karosserie eines Personenkraftwagens zwei Längsträger 2 auf, die sich in Richtung einer mit einem Pfeil gekennzeichneten Fahrzeuglängsrichtung 3 erstrecken. Da sich die beiden Längsträger 2 in der Seitenansicht gemäß Fig. 1 hintereinander befinden, ist in Fig. 1 nur einer der Längsträger 2 sichtbar. Am in Längsrichtung 3 vorderen Ende der Längsträger 2 sind Haltebleche 4 zur Anbindung von Querträgerelementen oder dergleichen angedeutet.

An der Unterseite der Längsträger 2 ist an einem bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 vorderen Bereich ein Aggregateträger 5 befestigt, der zur Unterstützung und Lagerung verschiedener Aggregate, z. B. einer Brennkraftmaschine, des im übrigen nicht dargestellten Fahrzeuges dient. Der Aggregateträger 5 weist zwei Längsabschnitte 6 auf, die im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 3 verlaufen und sich jeweils unterhalb eines der Längsträger 2, entlang des Längsträgers 2 erstrecken. In der in Fig. 1 dargestellten Seitenansicht verlaufen die beiden Längsabschnitte 6 hintereinander, so daß der hintere Längsabschnitt 6 durch den vorderen verdeckt ist und in Fig. 1 nur einer der Längsabschnitte 6 sichtbar ist. Die beiden Längsabschnitte 6 sind üblicherweise durch einen Querabschnitt 7 im Bereich der bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 vorderen Enden der Längsträger 2 miteinander verbunden. Dieser Querabschnitt 7 verläuft demnach quer zur Fahrzeuglängsrichtung. Neben seiner Funktion als Bestandteil des Aggregateträgers 5 kann dieser Querabschnitt 7 gleichzeitig als Querträger dienen, der Querkräfte zwischen den Längsträgern 2 überträgt.

Zur Lagerung der Brennkraftmaschine weist der Aggregateträger 5 mehrere Motorlager 8 auf, von denen wenigstens eines an jeweils einem der Längsabschnitte 6 des Aggregateträgers 5 befestigt ist. Das Motorlager 8 weist ein Trägergehäuse 9 auf und ist in eine komplementär zum Trägergehäuse 9 ausgeformte Gehäuseaufnahme 10 eingesetzt, die im Längsabschnitt 6 ausgespart ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Trägergehäuse 9 an einer bezüglich Fig. 1 unteren Seite einen Flansch 11 auf, mit dem das Trägergehäuse 9 am Längsabschnitt 6 befestigt ist. Durch diese Bauweise ist das Motorlager 8 von unten zugänglich und auswechselbar am Aggregateträger 5 befestigt.

Das Trägergehäuse 9 ist formintegriert in den Längsträger 6 eingebunden, d. h. das Trägergehäuse 9 bildet einen Bestandteil des Längsträgers 6 und gehört zum Querschnitt des Längsträgers 6 dazu. Das Trägergehäuse 9 ist dabei so ausgebildet, daß es beispielsweise darin eingeleitete, parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 3 wirkende Längskräfte auf die an das Trägergehäuse 9 angrenzenden Bereiche des Längsabschnittes 6 übertragen kann. Die Stabilität und Steifigkeit des Trägergehäuses 9 ist dabei zumindest gleich hoch wie, vorzugsweise jedoch höher als die der benachbarten Bereiche des Längsträgers 6. Auf diese Weise bildet das Trägergehäuse 9 einen tragenden Bestandteil des Längsabschnittes 6, wodurch das Trägergehäuse 9 und somit das Motorlager 8 in den Längsabschnitt 6 hinsichtlich Form und Funktion (Stabilität, Kraftübertragung) integriert ist.

In einem mit einer geschweiften Klammer gekennzeichneten, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 hinteren Bereich 12 des Längsabschnittes 6 kommt eine Oberseite 13 des Längsabschnittes 6 an einer Unterseite 14 des Längsträgers 2 relativ großflächig zur Anlage. In einem mit einer geschweiften Klammer gekennzeichneten Bereich 15 des Längsabschnittes 6 weisen sowohl die Oberseite 13 des Längsabschnittes 6 als auch die Unterseite 14 des Längsträgers 2 eine bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach hinten abfallende Rampe 16 auf. Diese Rampe 16 geht sowohl in einem mit einer geschweiften Klammer gekennzeichneten, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach vorn an das Motorlager 8 anschließenden Bereich 17 als auch in einem mit einer geschweiften Klammer gekennzeichneten, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach hinten an das Motorlager 8 anschließenden Bereich 18 stetig in parallel zur Fahrzeuglängsrichtung 3 verlaufende Bereiche der Oberseite 13 bzw. der Unterseite 14 über. Die Neigung der Rampe 16 entspricht im wesentlichen der Neigung einer Spritzwand 19, die an den Längsträgern 2 angebracht ist und sich zwischen diesen quer zur Fahrzeuglängsrichtung 3 erstreckt.

Insbesondere in den Bereichen 17 und 18 sind im Längsträger 6 Durchbrüche 20 eingebracht, um bevorzugte Verformungszonen auszubilden, die im Fall eines Frontal-Crash kinetische Energie in Verformungsenergie umwandeln. Die Bereiche 17 und 18 dienen somit als "Knautschzone". Entsprechend der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der bzgl. der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach hinten an das Motorlager 8 anschließende Bereich 18 bezüglich Längsbelastungen bzw. Längsverformungen nachgiebiger ausgestaltet als beispielsweise der Bereich 17, der bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach vorn an das Motorlager 8 angrenzt.

Durch die vorgenannten Maßnahmen, nämlich Rampe 16 und vergrößerte Nachgiebigkeit des Bereiches 18, kann insbesondere im Falle eines Frontalaufpralls erreicht werden, daß sich das Motorlager 8 nach unten und nach hinten verstellt, wobei der Längsabschnitt 6 durch die flächige Anlage am Längsträger 2 an diesem entlang abgleitet. Die vergrößerte Nachgiebigkeit des Bereiches 18 begünstigt dabei die Verstellung des Motorlagers 8 nach hinten, während die Rampe 16 eine Zwangsführung für das Motorlager 8 ausbildet. Während dieser Verstellbewegung des Motorlagers 8 wird die daran gelagerte Brennkraftmaschine im Bereich ihrer Lagerung zwangsweise mit dem Motorlager 8 mitverstellt, wodurch es zu einer Schwenkbewegung der Brennkraftmaschine um das Motorlager 8 kommt. Entsprechend Fig. 1 führt die Brennkraftmaschine dabei eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn durch. Diese Verschwenkung der Brennkraftmaschine wird dabei durch einen Kontakt der Brennkraftmaschine mit der Spritzwand 19 unterstützt, die dabei als Widerlager dient. Insgesamt ergibt sich für die Brennkraftmaschine im Falle eines Frontal-Crash eine bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung 3 nach hinten und unten gerichtete Abtauchbewegung, wodurch die Brennkraftmaschine sich unter eine Fahrgastzelle schiebt. Dadurch wird vermieden, daß die Brennkraftmaschine im Falles eines Frontalaufpralls in den Fahrzeuginnenraum, d. h. in den Passagierraum eindringt.

Das Motorlager 8 ist vorzugsweise in das Trägergehäuse 9 einvulkanisiert. Am Motorlager 8 kann eine Schmutzlippe anvulkanisiert sein, die einen Schutz gegenüber Verschmutzungen und Beschädigungen durch z. B. von den Reifen hochgeschleuderte Schmutzpartikel oder dergleichen bildet.

Claims (7)

1. Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit zwei im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung (3) verlaufenden Längsträgern (2) und mit einem Aggregateträger (5) zur Unterstützung und Lagerung von Fahrzeugaggregaten, z. B. einer Brennkraftmaschine, der zwei Längsabschnitte (6) aufweist, die jeweils an einem der Längsträger (2) befestigt sind und sich jeweils in einem Frontbereich des jeweiligen Längsträgers (2) im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung (3) erstrecken, wobei an jedem Längsabschnitt (6) ein Motorlager (8) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Motorlager (8) ein Trägergehäuse (9) aufweist und
daß jeder Längsabschnitt (6) eine komplementär zum Trägergehäuse (9) ausgebildete Gehäuseaufnahme (10) aufweist, in welche das Trägergehäuse (9) formintegriert eingesetzt und am Längsabschnitt (6) auswechselbar befestigt ist und so einen tragenden Bestandteil des Längsabschnittes (6) bildet.

2. Frontabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Motorlagers (8) eine Unterseite (14) des Längsträgers (2) sowie eine dieser Unterseite (14) zugewandte Oberseite (13) des Längsabschnittes (6) jeweils eine bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (3) nach hinten abfallende Rampe (16) bilden.

3. Frontbereich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterseite (14) des Längsträgers (2) und eine dieser Unterseite (14) zugewandte Oberseite (13) des Längsabschnittes (6) flächig aneinander anliegen.

4. Frontbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung (3) hinter dem Motorlager (8) angeordneter Bereich (18) des Längsabschnittes (6) bezüglich Längsbelastungen nachgiebiger ausgebildet ist als vor dem Motorlager (8) angeordnete Bereiche (17) des Längsabschnittes (6).

5. Frontbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Rampe (16) im wesentlichen der Neigung einer vorderen Querwand (19) (Stirnwand, Spritzwand) des Fahrzeuges entspricht, die einen Motorraum von einem Fahrzeuginnenraum trennt.

6. Frontbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergehäuse (9) von unten zugänglich am Längsabschnitt (6) befestigt ist.

7. Frontbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Trägergehäuse (9) ein Flansch (11) ausgebildet ist, mit dem das Trägergehäuse (9) am Längsabschnitt (6) befestigbar ist.