DE102014004929A1

DE102014004929A1 - Karosserie für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014004929A1
Application number: DE102014004929.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Werum; Sascha Machalett; Jürgen Stegmaier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-04-05
Filing date: 2014-04-05
Publication date: 2015-10-08

Abstract

Eine Karosserie (1) für ein Kraftfahrzeug weist einen Frontmodulträger (2) auf, der in einem ersten Verbindungsbereich (3) an einer oberen Lastebene und in einem zweiten Verbindungsbereich (4) an einer unteren Lastebene mit jeweiligen Kraftfahrzeugbauteilen (6, 7) verbunden ist. Der Frontmodulträger (2) ist in dem ersten Verbindungsbereich (3) stufenförmig ausgeführt und liegt an wenigstens zwei in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordneten Auflageflächen (8, 9) auf dem Kraftfahrzeugbauteil (6) auf und ist mittels wenigstens eines Verbindungselements (10) mit einem der Kraftfahrzeugbauteile (6) verbunden. Der Frontmodulträger (2) ist in dem zweiten Verbindungsbereich (4) mittels wenigstens eines wenigstens annähernd in Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs verlaufenden Verbindungselements (10) mit einem der Kraftfahrzeugbauteile (7) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einem Frontmodulträger nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Eine gattungsgemäße Karosserie ist aus der DE 10 2009 055 697 A1 bekannt. Hierbei ist ein Frontmodulträger, der auch als Frontend oder Frontmodul bezeichnet wird, in einem unteren Bereich über ein Koppelteil an einen Hilfsrahmen, in einem mittleren Bereich an einem ersten Längsträger und in einem oberen Bereich an einem weiteren Längsträger angebunden.
Problematisch bei dieser Karosserie sowie bei ähnlichen, aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Karosserien ist deren vergleichsweise geringe Steifigkeit und die verhältnismäßig aufwändige Verbindung des Frontmodulträgers mit den restlichen Karosserie- bzw. Kraftfahrzeugbauteilen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die insbesondere im Bereich des Vorderwagens eine höhere Steifigkeit aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Verbindung des Frontmodulträgers mit einem der Kraftfahrzeugbauteile in dem ersten Verbindungsbereich in zwei in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordneten Auflageflächen sowie in dem zweiten Verbindungsbereich mittels des wenigstens annähernd in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufenden Verbindungselements ergibt sich eine sehr steife Verbindung des Frontmodulträgers, wodurch dieser als Teil der Karosseriestruktur wirken kann. insbesondere ist dabei die auf diese Weise erreichbare Steigerung der Steifigkeit des Vorderwagens hervorzuheben. Durch die beiden Auflageflächen wird außerdem ein Toleranzausgleich geschaffen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass der Frontmodulträger auf sehr einfache Weise mit der restlichen Karosserie verbunden werden kann, so dass, wenn ein Austausch des Frontmodulträgers notwendig ist, dieser sehr schnell und mit sehr geringem Aufwand durchgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht vorteilhafterweise einen einteiligen Frontmodulträger, der ohne Ausgleichselemente oder dergleichen starr mit der Karosseriestruktur verbunden werden kann.
Eine hinsichtlich des Platzbedarfs sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn die zwei Auflageflächen des ersten Verbindungsbereichs in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs zueinander versetzt angeordnet sind.
Eine konstruktiv sehr einfache Lösung kann sich ergeben, wenn der Frontmodulträger wenigstens einen Ausleger aufweist, der sich in Richtung des die wenigstens zwei Auflageflächen aufweisenden Kraftfahrzeugbauteils erstreckt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Karosserie;
2 eine Seitenansicht der Karosserie gemäß dem Pfeil II aus 1;
3 eine vergrößerte Darstellung gemäß der Linie III aus 2; und
4 eine Draufsicht gemäß dem Pfeil IV aus 2.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Teil einer Karosserie 1 für ein in seiner Gesamtheit nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Die Karosserie 1 weist einen auch als Frontmodul oder als Frontend bezeichneten Frontmodulträger 2 auf, der in an sich bekannter Weise zur Anbringung unterschiedlichster Bauteile des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eines Kühlers, dient. Des Weiteren dient der Frontmodulträger 2 im vorliegenden Fall, wie nachfolgend näher beschrieben, auch der Versteifung der Karosserie 1. Hierzu ist der Frontmodulträger 2 in wenigstens zwei Verbindungsbereichen, nämlich einem ersten Verbindungsbereich 3 und einem zweiten, in den 2 und 4 dargestellten Verbindungsbereich 4 mit weiteren, nachfolgend näher spezifizierten Kraftfahrzeugteilen verbunden. Der erste Verbindungsbereich 3 ist dabei einer oberen Lastebene der Karosserie 1 und der zweite Verbindungsbereich 4 ist einer unteren Lastebene der Karosserie 1 zugeordnet. Mit dem Begriff ”Lastebene” ist eine Ebene gemeint, in der bei einem eventuellen Unfall des die Karosserie 1 aufweisenden. Kraftfahrzeugs Kraft über die Karosserie 1 von einem vorderen Bereich derselben zu einem hinteren Bereich derselben übertragen wird.
Neben dem Frontmodulträger 2 weist die Karosserie 1 in an sich bekannter Weise auch zwei in der mit ”x” bezeichneten Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Längsträger 5 sowie jeweilige Kotflügelbänke 6 auf. Des Weiteren ist ein in 2 sehr schematisch dargestellter Hilfsrahmen 7 vorgesehen, der je nach Auslegung als Teil der Karosserie 1 oder als Teil eines nicht dargestellten Fahrwerks des Kraftfahrzeugs 1 angesehen werden kann.
Aus den 1 und 2 ist die Ausführung der Verbindung zwischen dem Frontmodulträger 2 und dem in diesem Fall durch die Kotflügelbank 6 gebildeten Kraftfahrzeugbauteil ersichtlich. Insbesondere aus der Darstellung von 2 geht hervor, dass der Frontmodulträger 2 und auch die Kotflügelbank 6 in dem ersten Verbindungsbereich 3 stufenförmig ausgeführt sind, und dass der Frontmodulträger 2 an wenigstens zwei in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordneten Auflageflächen, nämlich einer oberen Auflagefläche 8 und einer unteren Auflagefläche 9, auf jeder der beiden Kotflügelbänke 6 aufliegt. Die beiden Auflageflächen 8 und 9 sind im vorliegenden Fall in Längsrichtung x des Kraftfahrzeugs zueinander versetzt angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist also das die wenigstens zwei Auflageflächen 8 und 9 aufweisende Kraftfahrzeugbauteil die der oberen Lastebene der Karosserie 1 zugeordnete Kotflügelbank 6. Der Frontmodulträger 2 weist zwei sich in Richtung der beiden die beiden Auflageflächen 8 und 9 aufweisenden Kotflügelbänke 6 bis in den ersten Verbindungsbereich 3 hinein erstreckende Ausleger 12 auf, wie insbesondere in der Draufsicht von 1 sehr gut zu erkennen ist.
Aus der vergrößerten Darstellung von 3 geht hervor, dass der Frontmodulträger 2 mittels wenigstens eines Verbindungselements, im vorliegenden Fall mittels zweier Verbindungselemente 10, mit der Kotflügelbank 6 verbunden ist. Bei den beiden Verbindungselementen 10 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils um Schrauben, die jeweils in ein Einsatzteil 11 eingreifen. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl der Frontmodulträger 2 als auch die Kotflügelbank 6 aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, so dass diese Bauteile nicht direkt mit dem jeweils anderen Bauteil verschraubt werden können, weisen diese die jeweiligen Einsatzteile 11 auf, in welche die beiden als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente 10 eingreifen. Im vorliegenden Fall ist der Frontmodulträger 2 also in vertikaler Richtung von beiden Seiten mit der Kotflügelbank 6 verschraubt. Es sind jedoch auch andere Anordnungen der in diesem Ausführungsbeispiel als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente 10 relativ zu den mit denselben verbundenen Bauteile möglich. Des Weiteren ist es grundsätzlich auch möglich, von Schrauben unterschiedliche Verbindungselemente 10 einzusetzen. Gegebenenfalls wäre es auch möglich; die Kotflügelbank 6 und/oder den Frontmodulträger 2 aus einem anderen Material herzustellen, wie beispielsweise aus Aluminium, Stahl oder Magnesium.
Die Anbindung des Frontmodulträgers 2 in dem zweiten Verbindungsbereich 4 ist in 2 sehr schematisch und in 3 detaillierter dargestellt. Daraus geht hervor, dass der Frontmodulträger 2 in dem zweiten Verbindungsbereich 4 mittels wenigstens eines, im vorliegenden Fall mittels zweier im Wesentlichen in Längsrichtung x des Kraftfahrzeugs verlaufender Verbindungselemente 13 mit einem in diesem Fall durch den Hilfsrahmen 7 gebildeten Kraftfahrzeugbauteil verbunden ist. Dabei ist der Hilfsrahmen 7 der unteren Lastebene der Karosserie 1 zugeordnet. Ähnlich zu der Ausführungsform von 1 sind auch die beiden Verbindungselemente 13, die zur Verbindung des Frontmodulträgers 2 mit dem Hilfsrahmen 7 vorgesehen sind, als Schrauben ausgebildet.
Durch diese Verbindung des Frontmodulträgers 2 mit insgesamt acht Schrauben auf beiden Seiten der Karosserie 1 ist eine sehr einfache Montage und Demontage des Frontmodulträgers 2 an der Karosserie 1 möglich.
Des Weiteren weist der Frontmodulträger 2 zwei Elemente 14 zum Aufnehmen von Crashenergie auf, die auch als Crashmanagementstrukturen bezeichnet werden können und die im vorliegenden Fall zwischen den beiden Längsträgern 5 und dem Frontmodulträger 2 angeordnet sind.
Die in den Figuren dargestellte Positionierung des Frontmodulträgers 2 gegenüber den restlichen Bauteilen der Karosserie 1 ist lediglich als beispielhaft anzusehen und es wäre auch möglich, den Frontmodulträger 2 in einer anderen Position, insbesondere in Längsrichtung x des Kraftfahrzeugs, anzuordnen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009055697 A1 [0002]

Claims

Karosserie (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Frontmodulträger (2), der in einem ersten Verbindungsbereich (3) an einer oberen Lastebene und in einem zweiten Verbindungsbereich (4) an einer unteren Lastebene mit jeweiligen Kraftfahrzeugbauteilen (6, 7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontmodulträger (2) in dem ersten Verbindungsbereich (3) stufenförmig ausgeführt ist und an wenigstens zwei in unterschiedlichen horizontalen Ebenen angeordneten Auflageflächen (8, 9) auf dem Kraftfahrzeugbauteil (6) aufliegt und mittels wenigstens eines Verbindungselements (10) mit einem der Kraftfahrzeugbauteile (6) verbunden ist, und dass der Frontmodulträger (2) in dem zweiten Verbindungsbereich (4) mittels wenigstens eines wenigstens annähernd in Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs verlaufenden Verbindungselements (10) mit einem der Kraftfahrzeugbauteile (7) verbunden ist.
Karosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Auflageflächen (8, 9) des ersten Verbindungsbereichs (3) in Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs zueinander versetzt angeordnet sind.
Karosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontmodulträger (2) wenigstens einen Ausleger (12) aufweist, der sich in Richtung des die wenigstens zwei Auflageflächen (8, 9) aufweisenden Kraftfahrzeugbauteils (6) erstreckt.
Karosserie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens zwei Auflageflächen (8, 9) aufweisende Kraftfahrzeugbauteil eine der oberen Lastebene zugeordnete Kotflügelbank (6) ist.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels des im Wesentlichen in Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs verlaufenden Verbindungselements (10) mit dem Frontmodulträger (2) verbundene Kraftfahrzeugbauteil ein der unteren Lastebene zugeordneter Hilfsrahmen (7) ist.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine in dem ersten Verbindungsbereich (3) vorgesehene Verbindungselement (10) als Schraube ausgebildet ist.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem zweiten Verbindungsbereich (4) vorgesehene, im Wesentlichen in Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs verlaufende Verbindungselement (10) als Schraube ausgebildet ist.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontmodulträger (2) aus faserverstärktem Kunststoff besteht und ein Einsatzteil (11) aufweist, in das das im Bereich der wenigstens zwei Auflageflächen (8, 9) vorgesehene Verbindungselement (10) eingreift.
Karosserie nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kotflügelbank (6) aus faserverstärktem Kunststoff besteht und ein Einsatzteil (11) aufweist, in das das im Bereich der wenigstens zwei Auflageflächen (8, 9) vorgesehene Verbindungselement (13) eingreift.
Karosserie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontmodulträger (2) Elemente (14) zum Aufnehmen von Crashenergie aufweist.