DE69708016T2

DE69708016T2 - Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE69708016T2
Application number: DE69708016T
Authority: DE
Inventors: Joerg Buengeler; Michael Dancasius
Original assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 2002-03-14
Anticipated expiration: 2017-08-23
Also published as: EP0827894A1; DE29615364U1; EP0827894B1; ES2163093T3; DE69708016D1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie in der DE-A-41 39 466 offenbart ist.

Hinterrund der Erfindung

Es ist allgemein bekannt, Cockpiteinheiten an einem Querelement zu befestigen, das zwischen den sogenannten A-Säulen oder A-Pfosten angeordnet ist. Die Systeme und Materialien, die dafür verwendet werden, unterscheiden sich erheblich.
Bei einer ersten Variante ist das Querelement ein Bestandteil der geschweißten Mantelstruktur des Personenkraftwagens, so daß eine vorteilhafte starre Verbindung mit der Karosserie besteht. Die Cockpiteinheiten sind an dem Querelement und optional an der Karosserie als einzelne Teile separat und nicht als System befestigt. Das Querelement umfaßt dasselbe Material wie die restliche Karosserie, vorzugsweise Stahl. Eine Kombination verschiedener Materialien ist nicht möglich.
Eine zweite Variante sieht vor, daß ein Querelement zwischen die A- Säulen als ein vormontierbarer Bestandteil der Karosserie geschraubt wird. Dies macht auch den Gebrauch von Materialien, wie beispielsweise Aluminium, Magnesium, Kunststoff und Verbundkunststoffmaterialien (Kunststoffschichtkörper) für das Querelement möglich, während die verbleibende Karosserie Stahl umfaßt. Die Folge der Schraubverbindung des Querelementes ist eine geringe Starrheit des Systemes. Die Cockpiteinheiten werden separat als einzelne Komponenten befestigt.
Bei einer weiteren Variante ist das Querelement ein einzelnes Modul, das mit Cockpiteinheiten ausgerüstet wird. Nach der Befestigung der einzelnen Cockpiteinheiten wird das gesamte Cockpitmodul anschließend zwischen den A-Säulen der Karosserie befestigt. Der Zusammenbau einzelner Teile und Komponente in einem Modul außerhalb der Karosserie ist äußerst praktisch und erlaubt die vorherige Funktionsüberprüfung des Moduls. Ebenfalls jedoch ist das Modul kompliziert zu befestigen, und so ist die Verbindung mit der Karosserie und/oder den A-Säulen hinsichtlich der Starrheit nicht optimal.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Querelement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart auszubilden, daß eine modulare Vorfertigung und einfache Endmontage möglich ist, während eine hohe Starrheit beibehalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1 dargelegten Merkmale erreicht.
Die Teilung des Querelementes ermöglicht eine Vereinfachung der Vor- und Endmontage und sieht eine höhere Flexibilität dafür vor und garantiert eine höhere Starrheit und höhere mechanische Stabilität. Die Starrheit der Karosserie im Cockpitbereich kann mittels vieler Möglichkeiten bezüglich des Herstellprozesses, des Materials, der Form und des Verfahrens der Befestigung variiert und optimiert werden. Die Starrheit hängt insbesondere von dem Befestigungstyp ab. Die geteilte Konstruktion sieht hauptsächlich zwei Module vor, die folglich spezifische und daher verbesserte Zusammenbautechniken insbesondere für das Zusatzteil mit den zahlreichen Cockpiteinheiten ermöglichen. Ferner können einzelne Komponententeile leicht ausgetauscht werden, beispielsweise aufgrund eines Defektes oder einer anderen Modellausrüstung. Das Hauptteil und das Zusatzteil können derart ausgebildet sein, daß die Cockpiteinheiten mit dem Hohlraum des Querelementes durch entsprechende Öffnungen in den beiden Teilen in Eingriff stehen und somit Raum gespart wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstandes von Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Das Querelement ist in zwei Teile unterteilt. Ein Hauptteil ist zwischen den A-Säulen entweder als ein vormontiertes Modul oder als ein integriertes Teil, das zu der Karosserie gehört, so starr wie möglich befestigt. Das Hauptteil kann einstückig sein oder aus verschiedenen Komponenten bestehen. Ein Zusatzteil wird in einem Vormontageschritt mit Cockpiteinheiten ausgerüstet. Anschließend erfolgt der Zusammenbau dieses kompletten Moduls, wobei sich die Strukturen des Zusatzteiles und des Hauptteiles durch die Montage an einem starren Querelement einander ergänzen. Das Zusatzteil ist an dem Hauptteil und optional an den A- Säulen befestigt. Dies erzeugt einen äußerst starren und modularen Karosserieaufbau in dem Cockpitbereich. Der Hauptzweck des Hauptteiles besteht darin, um die mechanischen Erfordernisse sicherzustellen, und es ist demgemäß auch zwischen den A-Säulen befestigt. Das Zusatzteil bildet hauptsächlich eine Montagebasis, die erst nach dem Zusammenbau mit dem Hauptteil das Querelement bildet und somit die Karosserie zusätzlich aussteift.
Wenn Montagebedingungen verbessert werden sollen oder eine erhöhte Starrheit erforderlich ist, kann das Hauptteil und/oder das Zusatzteil aus mehreren Komponenten bestehen.

Zeichnungskurzbeschreibung

Die vorliegende Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein stark vereinfachtes Prinzipschaubild einer Kraftfahrzeugkarosserie in dem Cockpitbereich zeigt;
Fig. 2 ein Schnitt gemäß A-A in Fig. 1 ist;
Fig. 3a-e verschiedene Ausführungsformen von Querelementen im Schnitt zeigen;
Fig. 3f-h weitere beispielhafte Ausführungsformen von Querelementen mit Haupt- und Zusatzteilen zeigen, die aus verschiedenen Komponenten bestehen; und
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines vorderen Bereiches einer Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Querelement zeigt, das im Schnitt gezeigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Kraftfahrzeugkarosserie in dem Bereich des Cockpits in einer stark vereinfachten Form. Ein horizontal angeordnetes Querelement 3 ist zwischen zwei sogenannten vertikal angeordneten A-Säulen 1, 2 befestigt. Das Querelement 3 dient einerseits dazu, die Karosserie auszusteifen, und andererseits als eine Aufnahmebasis für viele Komponenten des Cockpits, wie beispielsweise Lenksäule, Ventilationssystem, Luftsack, Instrumententafel, Verkleidungen, etc. Auf die Darstellung dieser befestigten Komponenten ist verzichtet worden, um die Erfindung zu erläutern.
Die beiden A-Säulen 1, 2 umfassen Stahl und sind integrale (einstückige) Komponenten der verbleibenden Kraftfahrzeugkarosserie. Das Querelement 3 ist separat hergestellt und befestigt.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Querelement aus einem Hauptteil 4 und einem Zusatzteil 5 besteht, das bei diesem Beispiel ein umschlossenes hohles Profil bildet. Hohle Profile haben sich als Aufbauten mit einer Hochlastkapazität als zufriedenstellend erwiesen und werden hier auch bevorzugt hergestellt. Das Hauptteil 4 des Querelementes 3 ist an den beiden A-Säulen 1, 2 befestigt. Das Befestigungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen, Schrauben, Kleben, muß die Starrheit der Karosserie garantieren und hängt von dem Material, beispielsweise Stahl, Aluminium, Magnesium, und dem Verfahren, beispielsweise Tiefziehen, Strangpressen, Spritzgießen, Gießen, ab, das verwendet wird, um das Hauptteil 4 herzustellen. Das Zusatzteil 5 wird in die Karosserie eingesetzt, nachdem es mit Cockpiteinheiten (nicht gezeigt) ausgerüstet ist, und geeignet an dem Hauptteil 4 befestigt. Es kann optional dazu eine zusätzliche Befestigung an den A-Säulen 1, 2 erfolgen. Ferner ist es möglich, das Hauptteil 4 und das Zusatzteil 5 auf und/ oder an den verbleibenden Komponenten der Karosserie, z. B. an dem Spritzblech, zu stützen und/oder zu befestigen, beispielsweise mit Halterungen (nicht gezeigt).
Die Fig. 3a-e zeigen verschiedene rechtwinklige Querelemente 3, die aus verschieden geformten Hauptteilen 4 und Zusatzteilen 5 bestehen. Es sind ferner anders geformte Aufbauten wie auch runde Formen möglich. Die vorliegenden Profilanordnungen, wie beispielsweise I, U, C, T, X, L, O sind bevorzugt, da aus diesen starre hohle Profile auf eine einfache und flexible Art und Weise hergestellt werden können.
Die Fig. 3f-h zeigen Möglichkeiten der Ausbildung des Hauptteiles 4 und/oder des Zusatzteiles 5 aus verschiedenen Komponenten. Diese Kabine (cab) steift das Querelement 3 zusätzlich aus. Ferner können derartige Anordnungen auch vorzugsweise aus Gründen der technischen Befestigung und der Montage ausgewählt werden. Anordnungen, die einander umfassen oder umgeben, sind möglich, so daß die Starrheit neben anderen Dingen erhöht wird. Weitere Versionen erlauben Zusatzteile 5, die auf eine profilartige Art und Weise aufgeteilt werden. Einzelne Komponenten, die parallel angeordnet sind, sind für das Hauptteil 4 oder Zusatzteil 5 auch möglich, wie auch andere und/oder kombinierte Lösungen.
Fig. 4 zeigt eine Grundkarosserie in dem Bereich des Cockpits. Das Querelement 3 ist nur in einem Teilbereich gezeigt, so daß sein Profil klar deutlich wird. Das Hauptteil 4 ist C-förmig und mit den A-Säulen 1, 2 verschweißt. Das Zubehörteil 5 ist auch C-förmig und nur mit Hilfe eines kleinen Profils gezeigt. Die freien Beine der beiden Schnitte sind abgekantet und liegen zueinander. Diese Kanten dienen der gegenseitigen Befestigung des Hauptteiles 4 und des Zubehörteiles 5 beispielsweise mittels Schraubverbindungen. Die Befestigungspunkte und/oder das Befestigungsverfahren ist derart ausgewählt, daß eine einfache Montage trotz der Cockpiteinheiten, die hier nicht gezeigt sind, möglich ist.

Claims

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Querelement (3), das sich zwischen zwei A-Säulen (1, 2) erstreckt, wobei das Querelement (3) ein Hauptteil (4) und ein Zusatzteil (5) umfaßt, wobei das Hauptteil (4) und das Zusatzteil (5) Strukturen aufweisen, die die Starrheit des Querelementes (3) erhöhen, wobei das Hauptteil (4) zwischen den A- Säulen (1, 2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzteil (5), das mit vormontierten Cockpiteinheiten ausgerüstet ist, zumindest an dem Hauptteil (4) befestigt ist.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, wobei das Zusatzteil (5) an den A-Säulen (1, 2) befestigt ist.

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) auf oder an der Karosserie mit halterungsartigen Vorrichtungen getragen oder befestigt ist.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) aus verschiedenen Komponenten besteht.

5. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 4, wobei das Hauptteil (4) und/oder Zusatzteil (5) aus Komponenten bestehen, die parallel zueinander angeordnet sind.

6. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei das Zusatzteil (5) das Hauptteil (4) umgibt, oder das Hauptteil (4) das Zusatzteil (5) umgibt.

7. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) T-förmig, U-förmig, C- förmig, L-förmig, I-förmig, O-förmig oder X-förmig ist.

8. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) ein tiefgezogenes Blech oder ein gewalztes Profil aus Aluminium oder Stahl umfaßt.

9. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) ein stranggepreßtes Profil aus Aluminium oder Magnesium umfaßt.

10. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) ein spritzgegossenes Profil aus Aluminium, Magnesium oder Kohlenstoff umfaßt.

11. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Hauptteil (4) und/oder das Zusatzteil (5) Schichtstoffmaterialien umfassen.