DE10005245A1 - Tunnelbereich einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs und Querbrücke - Google Patents

Abstract

Ein Tunnelbereich einer Bodenstruktur mit einer Querbrücke zur Versteifung des Tunnelbereiches, die mittels an Seitenwänden des Tunnelbereiches festgelegter Konsolen an dem Tunnelbereich gehalten ist, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Seitenwände des Tunnelbereiches im Anbindungsbereich der Konsolen vertikal ausgerichtet, und die Konsolen sind auf gleicher Höhe zueinander an den Seitenwänden positioniert. DOLLAR A Einsatz für Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tunnelbereich einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Querbrücke zur Versteifung des Tunnelbereiches, die mittels an Seitenwänden des Tunnelbereiches festgelegter Konsolen gehalten ist, wobei die Seitenwände in einem unterhalb der Konsolen anschließenden Stützbereich schräg nach außen verlaufend gestaltet sind, sowie eine Querbrücke hierfür.

Es ist bei Personenkraftwagen allgemein bekannt, in einem Tun­ nelbereich einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie des Perso­ nenkraftwagens auf Höhe des Fahrgastraumes zur Versteifung der Bodenstruktur das nach unten offene Tunnelprofil des Tunnelbe­ reiches durch eine flach gestaltete Querbrücke zu verschließen, an deren Unterseite ein entsprechender Teil einer Abgasanlage positioniert ist. Die Querbrücke wird mit zwei Konsolen ver­ schraubt, die an schräg verlaufenden Seitenwänden des Tunnel­ bereiches durch Verschweißung festgelegt sind. Oberhalb der Querbrücke ist an dem Tunnelbereich zudem eine Getriebeschaltung untergebracht, die an geeigneter Stelle auf dem Tunnelprofil po­ sitioniert ist.

Es ist auch bekannt (DE 24 35 545 B2 oder DE 197 02 669 A1), zur Halterung des Fahrzeuggetriebes im Frontbereich des Fahrgastrau­ mes dem Tunnelbereich eine Getriebebrücke zuzuordnen, die das Fahrzeuggetriebe trägt und das Tunnelprofil des Tunnelbereiches überbrückt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tunnelbereich der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Querbrücke aufweist, die ne­ ben der Querversteifung noch Zusatzfunktionen erfüllen kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenwände im Anbin­ dungsbereich der Konsolen parallel zueinander vertikal ausge­ richtet sind, daß die Konsolen - auf eine Oberseite des Tunnel­ bereiches bezogen - auf gleicher Höhe gegenüberliegend an den Seitenwänden festgelegt sind, und daß die Querbrücke an wenigs­ tens zwei Befestigungspunkten insbesondere lösbar mit den Konso­ len verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird gewährleistet, daß die Querbrücke in exaktem und über ihre Breite gleichbleibendem Ab­ stand unterhalb der Oberseite des Tunnelbereiches positioniert ist. Vorzugsweise ist sie exakt horizontal ausgerichtet. Beim Stand der Technik hingegen war die Anbindung der Konsolen an die Seitenwände des Tunnelbereiches toleranzbehaftet, so daß keine exakte, vorausbestimmbare Lage der Querbrücke relativ zur Ober­ seite des Tunnelbereiches erzielbar war. Vielmehr differierte die Lage der Querbrücke bei unterschiedlichen Fahrzeugen einer Baureihe abhängig von den jeweiligen Rohbautoleranzen der Boden­ strukturen des Tunnelbereiches. Durch die erfindungsgemäße Lö­ sung und die exakte, ausjustierte Positionierung der Querbrücke relativ zur Oberseite des Tunnelbereiches ist es möglich, die Querbrücke mit Zusatzfunktionen zu versehen. Besonders vorteil­ haft ist es dabei, die Querbrücke zur Aufnahme einer Getriebe­ schaltung mit heranzuziehen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die entsprechende Schalthebelanordnung der Getriebe­ schaltung an der Oberseite des Tunnelbereiches vorgesehen war, ist es nun möglich, entsprechende Teile der Getriebeschaltung direkt in den Tunnelbereich hinein zu versenken und die Querbrü­ cke zur Halterung entsprechender Teile der Getriebeschaltung he­ ranzuziehen. Die erfindungsgemäße Lösung, die einen nahezu tole­ ranzfreien Einbau der Querbrücke ermöglicht, schafft die Voraus­ setzung für eine solche Zusatzfunktion der Querbrücke.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Querbrücke von unten her an den Konsolen festgelegt. Dabei ist eine besonders einfache Montage der Querbrücke an den eingeschweißten Konsolen erziel­ bar. Dies ist insbesonders vorteilhaft, falls die Querbrücke lösbar mit den Konsolen verbunden ist, da in diesem Fall auch eine einfache, erneute Demontage der Querbrücke von unten her ermöglicht ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Querbrücke auf gegenüberliegenden Seiten schräg nach unten und nach außen ver­ laufende Stützfortsätze auf. Diese gewährleisten die gewünschte Querstützfunktion und Steifigkeit zur Erhöhung der Bodenstruktur bei einem entsprechenden Seitenaufprall. Vorzugsweise ist die Querbrücke insbesondere mit ihren Stützfortsätzen derart auf Höhe von jeweils seitlich nach außen anschließenden Bodenquer­ trägern positioniert, daß ein direkter Kraftfluß zwischen den Bodenquerträgern und der Querbrücke einschließlich deren Stütz­ fortsätzen erfolgen kann. Wesentlich ist es dabei, daß die Stütz­ fortsätze in ihrer schräg nach außen und nach unten verlaufenden Form derart an die entsprechende Gestaltung der Seitenwände des Tunnelbereiches auf Höhe dieser Stützfortsätze angepaßt ist, daß die Stützfortsätze im wesentlichen parallel zu diesen Seitenwan­ dungsabschnitten verlaufen und wenigstens nahezu direkt an die­ sen Seitenwandabschnitten anliegen. Dadurch wird bei einem ent­ sprechenden Seitenaufprall gewährleistet, daß die entsprechende Seitenwand des Tunnelbereiches zumindest nahezu ohne Deformation direkt an dem zugeordneten Stützfortsatz der Querbrücke zur An­ lage kommt, so daß die entsprechenden Aufprallkräfte in die Querbrücke eingeleitet und über den gegenüberliegenden Stütz­ fortsatz in die gegenüberliegende Seitenwand des Tunnelbereiches und direkt weiter in den anschließenden Bodenquerträger geleitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Querbrücke ein nach unten offenes, U-artiges Profil auf. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit bei relativ geringem Gewicht der Querbrücke gewähr­ leistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Querbrücke ei­ nen Mittelteil auf, an den die Stützfortsätze als getrennte Bau­ teile angefügt sind. Dadurch ist eine vereinfachte Herstellbar­ keit der Querbrücke gewährleistet. Besonders vorteilhaft sind die Stützfortsätze stoffschlüssig, insbesondere durch Laser­ schweißen, mit dem Mittelteil verbunden. Dadurch ergibt sich ei­ ne sehr genaue und qualitativ hochwertige Verbindung zwischen den Stützfortsätzen und dem Mittelteil.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Querbrücke mit Aufnahmen und/oder Befestigungsmitteln für die Halterung einer Getriebeschaltung versehen. Dadurch wird eine besonders einfache und sichere Anbindung entsprechender Teile der Getriebeschaltung an die Querbrücke ermöglicht. Vorteilhaft ist es sogar möglich, eine Vormontage der Schaltungselemente an der Querbrücke vorzu­ nehmen und die vormontierte Einheit in den Tunnelbereich einzu­ setzen und mit den Konsolen zu verbinden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Querschnitt eine Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Tunnelbereiches,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tunnelbe­ reiches ähnlich Fig. 1,

Fig. 3 eine Querbrücke für einen Tunnelbereich nach den Fig. 1 oder 2,

Fig. 4 eine weitere Querbrücke für einen Tunnelbereich nach den Fig. 1 oder 2 in geringfügig abgewandelter Form,

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform ei­ ner erfindungsgemäßen Querbrücke, und

Fig. 6 einen Ausschnitt des Tunnelbereiches nach Fig. 1 in einer Seitendarstellung auf Höhe der Anbindung eines Bodenquer­ trägers in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 2.

Eine Bodenstruktur 1 nach den Fig. 1 oder 2 ist Teil einer selbsttragenden Rohbaukarosserie eines Personenkraftwagens und weist im Bereich eines Fahrgastraumes einen in Fahrzeuglängs­ richtung erstreckten Tunnelbereich 2 auf, der im Querschnitt als nach unten offenes, U-artiges Profil gestaltet ist. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Tunnelbereich 2 ist - in Fahrtrichtung gesehen - hinter einem Getriebeblock vorgesehen und befindet sich auf Höhe einer Getriebeschaltung 4, wobei in dem Tunnelbe­ reich 2 eine Gelenkwelle 5 verläuft.

Der Tunnelbereich 2 weist zwei Seitenwände 3 auf, die in Fahr­ zeugquerrichtung in horizontale Bodenabschnitte der Bodenstruk­ tur 1 übergehen. Die Seitenwände 3 weisen auf gleicher Höhe je­ weils einen vertikalen, eine Justierfläche bildenden Wandungsab­ schnitt 3a auf, an dem jeweils eine Konsole 6 zur Befestigung einer Querbrücke 7, 8 festgeschweißt ist. Dabei werden die bei­ den Konsolen 6 an diesen vertikalen Wandungsabschnitten 3a der­ art auf ein exaktes Maß relativ zueinander und zu einer Horizon­ talen oder zu einer Oberseite des Tunnelbereiches ausgerichtet, daß die Konsolen 6 auf gleicher Höhe relativ zueinander und auf gleicher Länge - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - positioniert sind. Unterhalb der Wandungsabschnitte 3a weist jede Seitenwand 3 zwei schräg nach außen und nach unten verlaufende Wandungsab­ schnitte auf, die Stützabschnitte 3b für die Querbrücke 7, 8 bilden. Diese Stützabschnitte 3b gehen in die horizontalen Bo­ denbereiche der Bodenstruktur 1 über. Die Konsolen 6 nach den Fig. 1 und 2 sind als stabile Flanschwinkel gestaltet, die mit seitlichen Versteifungsflanschen versehen sind. Auf Höhe dieser Stützabschnitte schließen auf beiden Seiten jeweils nach außen an die Seitenwände 3 zwei Bodenquerträger 10 an, die bis zu ei­ nem Schwellerbereich nach außen verlaufen und unterhalb der Frontsitze positioniert sind.

An die Unterseite jeder Konsole 6 ist eine Querbrücke 7, 8 ange­ fügt und im Bereich jeweils eines Haltepunktes 9 mit der jewei­ ligen Konsole 6 verschraubt. Die Querbrücke 7 weist ein in Fahr­ zeugquerrichtung verlaufendes, U-artiges und nach unten offenes Profil auf, wie anhand der Fig. 2 erkennbar ist. Die Querbrücke 7, 8 ist mit einem horizontalen Mittelteil 7 versehen, an dem die Schraubverbindungen zur Festlegung der Querbrücke 7, 8 an den Konsolen 6 angreifen. Zu beiden Seiten - in Fahrzeugquer­ richtung gesehen - setzt an das Mittelteil 7 jeweils ein Stütz­ fortsatz 8 an, der sich von den Haltepunkten 9 ausgehend jeweils schräg nach außen und nach unten erstreckt. Jeder Stützfortsatz 8 ist etwa parallel zu dem jeweiligen Stützabschnitt 3b der zu­ gehörigen Seitenwand des Tunnelbereiches 2 geführt, wobei jeder Stützfortsatz 8 einen Abstand zu dem zugehörigen Stützabschnitt 3b des Tunnelbereiches 2 aufweist. Der Mittelteil 7 ist mit Auf­ nahmen für die Festlegung der Getriebeschaltung 4 versehen. Durch die exakte Justierung und Ausrichtung der Konsolen 6 ist auch die Querbrücke exakt relativ zur Tunneloberseite ausgerich­ tet, so daß die Getriebeschaltung in exakter Lage auf der Quer­ brücke positionierbar ist. Toleranzbedingte Ungenauigkeiten wer­ den somit beim Einbau der Getriebeschaltung vermieden.

Die Querbrücken 7', 8'; 7", 8" nach den Fig. 3 und 4 entspre­ chen im wesentlichen der zuvor anhand der Fig. 1 und 2 beschrie­ benen Querbrücke, wobei im Gegensatz zur einteilig hergestellten Querbrücke nach den Fig. 1 und 2 die Querbrücken 7', 8'; 7", 8" nach den Fig. 3 und 4 jeweils dreiteilig gestaltet sind. An einen Mittelteil 7' ist auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ein als getrenntes Bauteil gestalteter Stützfortsatz 8', 8" ange­ fügt. Die Anfügung erfolgt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch Laserschweißung, wobei die Stützfortsätze 8' an die Sei­ tenkanten des Mittelteiles 7' mit stumpfem Stoß angefügt sind. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 erfolgt die Verbindung durch in Fahrzeugquerrichtung überlappende Anordnung der Stütz­ fortsätze 8" an dem Mittelteil 7" und entsprechende Verbindung durch Punktschweißung.

Die Querbrücke 7, 8 nach Fig. 5 ist als einstückiges Blechteil mit einem querverlaufenden Mittelteil 7 und seitlich nach unten abgekröpften Stützfortsätzen 8 versehen, wobei jeweils entlang der Längsseiten der Stützfortsätze 8 Versteifungsflansche vorge­ sehen sind, um Deformationen der Querbrücke 7, 8 bei einem ent­ sprechenden Seitenaufprall zu vermeiden. Im Mittelteil 7 der Querbrücke 7, 8 sind Aufnahmeabschnitte 11 vorgesehen, mittels derer entsprechende Bügel- und Hebelanordnungen der Getriebe­ schaltung 4 auf der Querbrücke 7, 8 befestigt sind. Durch zwei kreisrunde Durchtritte in der Querbrücke 7, 8 ragen zudem zwei Schraubbolzen 12 nach oben hindurch, die zur lösbaren Festlegung der Querbrücke 7, 8 an den Konsolen 6 dienen. Dabei ist es ent­ weder möglich, daß die Schraubbolzen 12 mittels entsprechender Schraubköpfe von der Unterseite her in korrespondierende, an den Konsolen 6 festgeschweißte Gewindemuttern eingeschraubt werden, oder aber daß die Schraubbolzen 12 starr mit der Querbrücke 7, 8 verbunden sind, und daß die Gewindemuttern von der Oberseite der Konsolen 6 her auf diese Schraubbolzen 12 aufgeschraubt werden.

In Fig. 6 ist die in Fahrzeugquerrichtung gesehene Lage der Querbrücke 7, 8 relativ zu einer fahrerseitigen Konsole 6 und einem entsprechend fahrerseitigen Bodenquerträger 10 darge­ stellt. Dabei ist erkennbar, daß an der entsprechenden Seiten­ wand 3 des Tunnelbereiches einerseits im Bereich des Seiten­ wandabschnittes 3a die Konsole 6 mittels entsprechender Schweiß­ punkte festgeschweißt ist, und daß andererseits außenseitig der Bodenquerträger 10 mittels entsprechender Schweißflansche an dem unteren Seitenwandabschnitt 3d anliegt und mittels geeigneter Schweißpunkte mit der Seitenwand 3 verschweißt ist. Die strich­ punktierte Darstellung in Fig. 6 legt die Seitenansicht der Querbrücke 7, 8 nach Fig. 5 dar. Dabei ist erkennbar, daß die Querbrücke 7, 8 in dieser Seitenansicht asymmetrisch gestaltet ist, indem die Stützfortsätze 8 leicht schräg ausgerichtet ver­ laufen. Insbesondere die die vorderen und hinteren Konturen bil­ denden Versteifungsflansche verlaufen schräg ausgerichtet. Der - in normaler Fahrtrichtung gesehen - rückseitige Versteifungs­ flansch 13 der Querbrücke 7, 8 verläuft nahezu exakt in der Flucht einer vorderen Seitenwand 14 des - in Fahrtrichtung gese­ hen - linken Bodenquerträgers 10, so daß über diese in einer Flucht liegenden Wandungsabschnitte ein sicherer und in einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Ebene gestalteter Kraftfluß gewährleistet ist.

Da die Querbrücke 7, 8 nicht symmetrisch gestaltet ist, kommt es wesentlich auf die richtige Einbaulage der Querbrücke 7, 8 an, um die ausreichende Querversteifungsfunktion zu erzielen. Um zu gewährleisten, daß die Querbrücke 7, 8 nur in der in Fig. 6 dar­ gestellten Lage, in der der hintere Versteifungsflansch 13 par­ allel und/oder fluchtend zur vorderen Seitenwand des jeweiligen Bodenquerträgers 10 ausgerichtet ist, montierbar ist, sind im Bereich des Mittelteils 7 der Querbrücke 7, 8 Codierungen in Form von Profilierungen 15 vorgesehen, die beim Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 5 als höckerartige Ausprägungen gestaltet sind. An der Konsole 6 sind korrespondierende Profilierungen vorgese­ hen, die in entsprechend umgekehrter Weise als korrespondierende Einbuchtungen gestaltet sind. In diese können die höckerförmigen Ausprägungen formschlüssig eintauchen, falls die Querbrücke 7, 8 in der richtigen Stellung montiert wird. Wird die Querbrücke 7, 8 in der um 180° verdrehten Stellung montiert, so ist keine si­ chere Festlegung möglich.

Claims (8)

1. Tunnelbereich einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Querbrücke zur Versteifung des Tunnelbereiches, die mittels an Seitenwänden des Tunnelbereiches festgelegter Konsolen gehalten ist, wobei die Seitenwände des Tunnelbereiches beidseitig jeweils in einem unterhalb der Konso­ len anschließenden Stützbereich schräg nach außen verlaufend ge­ staltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (3) im Anbindungsbereich (3a) der Konsolen (6) parallel zueinander vertikal ausgerichtet sind, daß die Kon­ solen (6) - auf eine Oberseite des Tunnelbereiches (2) bezogen - auf gleicher Höhe gegenüberliegend an den Seitenwänden (3) fest­ gelegt sind, und daß die Querbrücke (7, 8; 7', 8'; 7", 8") an wenigstens zwei Befestigungspunkten insbesondere lösbar mit den Konsolen (6) verbunden ist.

2. Tunnelbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbrücke (7, 7', 7"; 8, 8', 8") von unten her an den Konsolen (6) festgelegt ist.

3. Tunnelbereich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbrücke auf gegenüberliegenden Seiten schräg nach un­ ten und nach außen verlaufende Stützfortsätze (8, 8', 8") auf­ weist.

4. Tunnelbereich nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Querbrücke (7, 8) ein nach unten offenes, U-artiges Pro­ fil aufweist.

5. Tunnelbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbrücke (7, 8) einen Mittelteil (7, 7', 7") auf­ weist, an dem die Stützfortsätze (8, 8', 8") als getrennte Bau­ teile angefügt sind.

6. Tunnelbereich nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfortsätze (8', 8") stoffschlüssig, insbesondere durch Laserschweißen, mit dem Mittelteil (7', 7") verbunden sind.

7. Tunnelbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbrücke (7, 8) mit Aufnahmen und/oder Befestigungs­ mitteln für die Halterung einer Getriebeschaltung (4) versehen ist.

8. Querbrücke für einen Tunnelbereich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbrücke gemäß den Merkmalen nach einem der vorherge­ henden Ansprüche ausgestaltet ist.