-
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 Tunnelbereich einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie
des Personenkraftwagens auf Höhe
des Fahrgastraumes zur Versteifung der Bodenstruktur das nach unten
offene Tunnelprofil des Tunnelbereiches durch eine flach gestaltete Querbrücke zu verschließen, an
deren Unterseite ein entsprechender Teil einer Abgasanlage positioniert ist.
Die Querbrücke
wird mit zwei Konsolen verschraubt, die an schräg verlaufenden Seitenwänden des
Tunnelbereiches durch Verschweißung
festgelegt sind. Oberhalb der Querbrücke ist an dem Tunnelbereich
zudem eine Getriebeschaltung untergebracht, die an geeigneter Stelle
auf dem Tunnelprofil positioniert ist.
-
Es ist auch bekannt (
DE 24 35 545 B2 ), zur Halterung
des Fahrzeuggetriebes im Frontbereich des Fahrgastraumes dem Tunnelbereich
eine Getriebebrücke
zuzuordnen, die das Fahrzeuggetriebe trägt und das Tunnelprofil des
Tunnelbereiches überbrückt.
-
Die
DE 42 33 832 C2 zeigt in der
4 eine Schnittansicht eines Tunnelbereichs
einer Bodenstruktur einer Rohbaukarosserie. Der Tunnelbereich ist
mit über
seine gesamte Länge
verlaufenden Seitenprofilträgern
versehen. Zwischen gegenüberliegenden
Tunnel-Seitenprofilträgern
sind obere und untere Versteifungen, die sich ebenfalls im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Bodentunnels erstrecken, befestigt, um einen geschlossenen Querschnitt
innerhalb des Bodentunnels zu bilden. Die Seitenprofilträger greifen
einerseits an einer schräg nach
oben und zur Fahrzeugmitte hin gerichteten Seitenwand des Tunnelbereichs
sowie an einen waagerechten und in den Fahrzeugboden übergehenden Bodenflansch
des Tunnelbereichs an.
-
Die
DE 38 31 480 C2 zeigt in der
3 einen Tunnelbereich eines Kraftfahrzeugs,
der mittels eines Querträgers überbrückt wird.
Der Querträger
ist beidseitig des Tunnels an jeweils waagerecht verlaufenden Auflageflächen eines
Hohlprofilträgers
befestigt.
-
Die
DE 197 02 669 A1 zeigt einen Tunnelbereich
eines Kraftfahrzeugs mit einer Querbrücke zur Versteifung des Tunnelbereichs,
die mittels an Seitenwänden
des Tunnelbereichs festgelegter Konsolen gehalten ist. Der
2 ist zu entnehmen, dass die
Seitenwände
des Tunnelbereichs zwar beidseitig abgebogen sind und schräg nach außen verlaufen, die
Konsolen sind aber im Bereich der Abbiegung und nicht oberhalb angeordnet,
so dass sie lediglich in einer definierten Höhenlage am Tunnelbereich angeordnet
werden können.
Ein Stützbereich
zur Übertragung
von quergerichteten Aufprallkräften
liegt im Bereich der Konsolen und oberhalb hiervon.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen
Tunnelbereich der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine Querbrücke aufweist,
die neben der Querversteifung noch Zusatzfunktionen, speziell toleranzkritische
Zusatzfunktionen, erfüllen
kann.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird gewährleistet,
daß die
Querbrücke
in exaktem und über
ihre Breite gleichbleibenden Abstand 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 Oberseite des Tunnelbereiches erzielbar war. Vielmehr differierte
die Lage der Querbrücke
bei unterschiedlichen Fahrzeugen einer Baureihe abhängig von
den jeweiligen Rohbautoleranzen der Bodenstrukturen des Tunnelbereiches.
Durch die erfindungsgemäße Lösung und
die exakte, ausjustierte Positionierung der Querbrücke relativ
zur Oberseite des Tunnelbereiches ist es möglich, die Querbrücke mit
Zusatzfunktionen zu versehen. Besonders vorteilhaft ist es dabei,
die Querbrücke
zur Aufnahme einer Getriebeschaltung mit heranzuziehen. Im Gegensatz
zum Stand der Technik, bei dem die entsprechende Schalthebelanordnung
der Getriebeschaltung an der Oberseite des Tunnelbereiches vorgesehen
war, ist es nun möglich,
entsprechende Teile der Getriebeschaltung direkt in den Tunnelbereich
hinein zu versenken und die Querbrücke zur Halterung entsprechender
Teile der Getriebeschaltung heranzuziehen. Die erfindungsgemäße Lösung, die
einen nahezu toleranzfreien Einbau der Querbrücke ermöglicht, schafft die Voraussetzung
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 erzielbar. 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
verlaufende 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
Bodenquerträgern
positioniert, daß ein
direkter Kraftfluß zwischen
den Bodenquerträgern
und der Querbrücke einschließlich deren
Stützfortsätzen erfolgen
kann. Wesentlich ist es dabei, daß die Stützfortsätze 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 Seitenwandungsabschnitten verlaufen und wenigstens
nahezu direkt an diesen Seitenwandabschnitten anliegen. Dadurch wird
bei einem entsprechenden Seitenaufprall gewährleistet, daß die entsprechende
Seitenwand des Tunnelbereiches zumindest nahezu ohne Deformation
direkt an dem zugeordneten Stützfortsatz
der Querbrücke
zur Anlage kommt, so daß die
entsprechenden Aufprallkräfte
in die Querbrücke
eingeleitet und über
den gegenüberliegenden
Stützfortsatz
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 gewährleistet.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist
die Querbrücke
einen Mittelteil auf, an den die Stützfortsätze als getrennte Bauteile
angefügt
sind. Dadurch ist eine vereinfachte Herstellbarkeit der Querbrücke gewährleistet.
Besonders vorteilhaft sind die Stützfortsätze stoffschlüssig, insbesondere
durch Laserschweißen,
mit dem Mittelteil verbunden. Dadurch ergibt sich eine 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 vorzunehmen
und die vormontierte Einheit in den Tunnelbereich einzusetzen und
mit den Konsolen zu verbinden.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung,
die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
-
1 zeigt
schematisch in einem Querschnitt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tunnelbereiches,
-
2 in
vergrößerter Darstellung
einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tunnelbereiches ähnlich 1,
-
3 eine
Querbrücke
für einen
Tunnelbereich nach den 1 oder 2,
-
4 eine
weitere Querbrücke
für einen Tunnelbereich
nach den 1 oder 2 in geringfügig abgewandelter
Form,
-
5 in
perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Querbrücke, und
-
6 einen
Ausschnitt des Tunnelbereiches nach 1 in
einer Seitendarstellung auf Höhe
der Anbindung eines Bodenquerträgers
in Richtung des Pfeiles VI in 2.
-
Eine Bodenstruktur 1 nach
den 1 oder 2 ist Teil einer selbsttragenden
Rohbaukarosserie eines Personenkraftwagens und weist im Bereich
eines Fahrgastraumes einen in Fahrzeuglängsrichtung erstreckten Tunnelbereich 2 auf,
der im Querschnitt als nach unten offenes, U-artiges Profil gestaltet
ist. Der in den 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 Tunnelbereich 2 eine Gelenkwelle 5 verläuft.
-
Der Tunnelbereich 2 weist
zwei Seitenwände 3 auf,
die in Fahrzeugquerrichtung in horizontale Bodenabschnitte der Bodenstruktur 1 übergehen.
Die Seitenwände 3 weisen
auf gleicher Höhe
jeweils einen vertikalen, eine Justierfläche bildenden Wandungsabschnitt 3a auf,
an dem jeweils eine Konsole 6 zur Befestigung einer Querbrücke 7, 8 festgeschweißt ist.
Dabei werden die beiden Konsolen 6 an diesen vertikalen
Wandungsabschnitten 3a derart auf ein exaktes Maß relativ
zueinander und zu einer Horizontalen 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 Wandungsabschnitte auf, die Stützabschnitte 3b für die Querbrücke 7, 8 bilden.
Diese Stützabschnitte 3b gehen
in die horizontalen Bodenbereiche der Bodenstruktur 1 über. Die
Konsolen 6 nach den
-
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 einem Schwellerbereich nach außen verlaufen und unterhalb
der Frontsitze positioniert sind.
-
An die Unterseite jeder Konsole 6 ist
eine Querbrücke 7, 8 angefügt und im
Bereich jeweils eines Haltepunktes 9 mit der jeweiligen
Konsole 6 verschraubt. Die Querbrücke 7 weist ein in
Fahrzeugquerrichtung verlaufendes, U-artiges und nach unten offenes
Profil auf, wie anhand der 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 Fahrzeugquerrichtung
gesehen – setzt
an das Mittelteil 7 jeweils ein Stützfortsatz 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
zugehörigen
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 Aufnahmen für die
Festlegung der Getriebeschaltung 4 versehen. Durch die
exakte Justierung und Ausrichtung der Konsolen 6 ist auch
die Querbrücke
exakt relativ zur Tunneloberseite ausgerichtet, so daß die Getriebeschaltung
in exakter Lage auf der Querbrücke
positionierbar ist. Toleranzbedingte Ungenauigkeiten werden somit
beim Einbau der Getriebeschaltung vermieden.
-
Die Querbrücken 7', 8'; 7" , 8" nach
den 3 und 4 entsprechen im wesentlichen
der zuvor anhand der 1 und 2 beschriebenen Querbrücke, wobei
im Gegensatz zur einteilig hergestellten Querbrücke nach den 1 und 2 die
Querbrücken 7', 8'; 7" , 8" nach
den 3 und 4 jeweils dreiteilig gestaltet
sind. An einen Mittelteil 7' ist auf gegenüberliegenden
Seiten jeweis ein als getrenntes Bauteil gestalteter Stützfortsatz 8', 8" angefügt. Die
Anfügung
erfolgt beim Ausführungsbeispiel
nach 3 durch Laserschweißung, wobei
die Stützfortsätze 8' an
die Seitenkanten des Mittelteiles 7' mit stumpfem Stoß angefügt sind.
Beim Ausführungsbeispiel
nach 4 erfolgt die Verbindung
durch in Fahrzeugquerrichtung überlappende
Anordnung der Stützfortsätze 8" an
dem Mittelteil 7" und entsprechende Verbindung durch Punktschweißung.
-
Die Querbrücke 7, 8 nach 5 ist als einstöckiges Blechteil
mit einem querverlaufenden Mittelteil 7 und seitlich nach
unten abgekröpften
Stützfortsätzen 8 versehen,
wobei jeweils entlang der Längsseiten
der Stützfortsätze 8 Versteifungsflansche
vorgesehen sind, um Deformationen der Querbrücke 7, 8 bei
einem entsprechenden Seitenaufprall zu vermeiden. Im Mittelteil 7 der
Querbrücke 7, 8 sind Aufnahmeabschnitte 11 vorgesehen,
mittels derer entsprechende Bügel-
und Hebelanordnungen der Getriebeschaltung 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 entweder 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 6 ist
die in Fahrzeugquerrichtung gesehene Lage der Querbrücke 7, 8 relativ
zu einer fahrerseitigen Konsole 6 und einem entsprechend
fahrerseitigen Bodenquerträger 10 dargestellt.
Dabei ist erkennbar, daß an
der entsprechenden Seitenwand 3 des Tunnelbereiches einerseits
im Bereich des Seitenwandabschnittes 3a die Konsole 6 mittels
entsprechender Schweißpunkte
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 strichpunktierte
Darstellung in 6 legt
die Seitenansicht der Querbrücke 7, 8 nach 5 dar. Dabei ist erkennbar,
daß die
Querbrücke 7; 8 in
dieser Seitenansicht asymmetrisch gestaltet ist, indem die Stützfortsätze 8 leicht
schräg
ausgerichtet verlaufen. Insbesondere die die vorderen und hinteren
Konturen bildenden Versteifungsflansche verlaufen schräg ausgerichtet.
Der – in
normaler Fahrtrichtung gesehen – rückseitige
Versteifungsflansch 13 der Querbrücke 7, 8 verläuft nahezu
exakt in der Flucht einer vorderen Seitenwand 14 des – in Fahrtrichtung
gesehen – 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 6 dargestellten
Lage, in der der hintere Versteifungsflansch 13 parallel
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 Ausführungsbeispiel
nach 5 als höckerartige Ausprägungen gestaltet
sind. An der Konsole 6 sind korrespondierende Profilierungen
vorgesehen, 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 sichere Festlegung möglich.