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Dokumentenidentifikation DE102005034445A1 25.01.2007
Titel Vorderbau für ein Kraftfahrzeug
Anmelder GM Global Technology Operations, Inc., Detroit, Mich., US
Erfinder Bechtold, Ralf-Dieter, 55278 Weinolsheim, DE;
Blässer, Stephan, 55234 Wahlheim, DE;
Hoffeller, Sascha, 55278 Dalheim, DE
Vertreter Strauß, P., Dipl.-Phys.Univ. MA, Pat.-Anw., 65191 Wiesbaden
DE-Anmeldedatum 23.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005034445
Offenlegungstag 25.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.01.2007
IPC-Hauptklasse B62D 21/15(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62D 21/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Bei einem Vorderbau eines Kraftfahrzeuges sind zwei Querträger (6, 8) über einen Längsträger (9) miteinander verbunden. Eine der Befestigungen (11) des Längsträgers (9) ist um ein Maß x in Fahrtrichtung hin verschieblich und hat einen aus Kunststoff gefertigten Adapter (13). Im Fahrbetrieb wird eine Übertragung von Schwingungen zwischen den Querträgern (6, 8) über die Befestigung (11) vermieden. Bei einem Crash wird der in Fahrtrichtung weisende Querträger (6) von dem Längsträger (9) abgestützt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einem vorderen Querträger und einem hinteren Querträger, wobei die Querträger über einen in Fahrtrichtung weisenden Längsträger verbunden sind.

Heutige Kraftfahrzeuge weisen in ihrem vorderen Bereich verschiedene Lastpfade auf, durch die Kräfte bei einem Crash abgestützt werden. Ein unterer Lastpfad wird über einen als Subframe ausgebildeten Querträger gebildet, welcher auch als Subframe ausgebildet sein kann. Der Subframe haltert die Antriebsmaschine des Kraftfahrzeuges und die Radaufhängung mit dem Lenkungsstabilisator. Im vorderen Bereich einer Karosserie des Kraftfahrzeuges ist ein als Kühlerquerträger ausgebildeter Querträger angeordnet. Zur Erhöhung der Stabilität des Vorderbaus wird der Subframe meist über ein Hydroformrohr mit dem Kühlerquerträger verbunden. Dies führt jedoch zu einer sehr aufwändigen Gestaltung der Form der Verbindung. Weiterhin wird die Verbindung auch bei einem sehr kleinen Crash mit einer geringen Geschwindigkeit beschädigt und erfordert eine sehr kostenintensive Reparatur.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Vorderbau der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass seine Stabilität für vorgesehene Belastungen, beispielsweise bei einem Crash, sehr einfach anzupassen ist und dass er nach einem Crash besonders kostengünstig zu reparieren ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Längsträger lösbar an den Querträgern befestigt ist.

Durch diese Gestaltung lässt sich in Abhängigkeit von der geforderten Steifheit des erfindungsgemäßen Vorderbaus einfach ein entsprechend steifer und breiter Längsträger mit den Querträgern verbinden. Daher lässt sich eine aufwändige Anpassung der Querträger an die geforderte Steifheit weitgehend vermeiden. Weiterhin kann nach einem Crash der beschädigte Längsträger einfach ausgewechselt werden. Da der Längsträger insbesondere bei einem Crash mit einer geringen Geschwindigkeit zuerst beschädigt wird, lassen sich Reparaturen an einem oder den beiden Querträgern häufig vermeiden. Der erfindungsgemäße Vorderbau ist daher bei einem Crash besonders kostengünstig zu reparieren.

Eine Übertragung von Schwingungen zwischen den Querträgern lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Längsträger an zumindest einer der Befestigungen in Fahrtrichtung weisend um ein vorgesehenes Maß verschiebbar ist. Die Vermeidung der Schwingungen ist insbesondere von Vorteil, wenn einer der Querträger Teil der Karosserie des Kraftfahrzeuges und der andere der Querträger die Brennkraftmaschine oder die Achsen des Kraftfahrzeuges haltert. Weiterhin ermöglicht diese Art der Befestigung einen Toleranzausgleich zwischen den Querträgern, so dass eine Verspannung zwischen den Querträgern vermieden wird. Im Fahrbetrieb werden dank der Erfindung keine Kräfte über die verschiebbare Befestigung übertragen. Da jedoch die Verschiebbarkeit der Befestigung um das vorgesehene Maß begrenzt ist, werden bei einem Crash die Querträger zuverlässig gegeneinander abgestützt. Für die Verschiebbarkeit lassen sich beispielsweise 1 bis 3 cm als vorgesehenes Maß vorsehen.

Eine zuverlässige Leitung von Kräften von dem einen Querträger zu dem anderen Querträger gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die in Fahrtrichtung verschiebbare Befestigung an dem zur Fahrtrichtung gesehen hinteren Querträger angeordnet ist.

Die Befestigung des Längsträgers an dem Querträgern erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn ein Adapter an dem hinteren und/oder dem vorderen Querträger angeordnet ist und wenn der Adapter einen dem Innenquerschnitt des Längsträgers entsprechenden Außenquerschnitt aufweist.

Die Montage des erfindungsgemäßen Vorderbaus gestaltet sich besonders einfach, wenn zumindest einer der Adapter mit einem der Querträger verschraubt ist.

Eine Übertragung von Vibrationen oder Körperschall über den Längsträger lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn zumindest einer der Adapter aus Kunststoff gefertigt ist.

Die verschiebbare Befestigung des Längsträgers an dem einen Querträger weist quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges eine hohe Stabilität auf, wenn die verschiebliche Befestigung des Längsträgers an dem Querträger eine mit dem Querträger verschraubte Hülse aufweist und wenn der Adapter die Hülse umschließt. Da der Längsträger den Adapter umschließt, werden quer in die verschiebliche Befestigung eingeleitete Kräfte zuverlässig über den Adapter und die mit dem Querträger verschraubte Hülse abgestützt.

Der erfindungsgemäße Vorderbau lässt sich besonders kostengünstig fertigen, wenn der Längsträger aus Stahlrohr gefertigt ist.

Der erfindungsgemäße Vorderbau ermöglicht die Erzeugung eines sogenannten unteren Lastpfades, wenn der in Fahrtrichtung gesehen hintere Querträger als zur Halterung von Achsen des Kraftfahrzeuges vorgesehener Subframe und der vordere Querträger als Kühlerquerträger ausgebildet ist. Der Kühlerquerträger, der eine Kraftfahrzeugkarosserie in Fahrtrichtung hin begrenzt, ist im unteren Bereich des Vorderbaus ungefähr auf der Höhe des Achsquerträgers angeordnet. Der mit den Querträgern verbundene Längsträger bildet hierbei den unteren Lastpfad, über den Kräfte beim Crash abgestützt werden.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

1 schematisch einen erfindungsgemäßen Vorderbau eines Kraftfahrzeuges,

2 eine stark vergrößerte Darstellung eines zwischen zwei Querträgern angeordneten Längsträgers des erfindungsgemäßen Vorderbaus aus 1.

1 zeigt schematisch einen Vorderbau eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftfahrzeugkarosserie 1 und mit einem an der Kraftfahrzeugkarosserie 1 aufgehängten Subframe 2. Der Subframe 2 haltert Achsen von Vorderrädern 3 des Kraftfahrzeuges und eine Brennkraftmaschine. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die Achsen und die Brennkraftmaschine nicht dargestellt. Die Kraftfahrzeugkarosserie 1 hat eine eine Fahrgastzelle 4 in Fahrtrichtung hin begrenzende Stirnwand 5. In Fahrtrichtung gesehen vor dem Subframe 2 ist ein als Kühlerquerträger ausgebildeter Querträger 6 angeordnet. Oberhalb des als Kühlerquerträger ausgebildeten Querträgers 6 ist ein Kühler 7 angeordnet. Der Subframe 2 weist an seinem in Fahrtrichtung weisenden Ende ebenfalls einen Querträger 8 auf. Die Querträger 8 sind über einen Längsträger 9 miteinander verbunden.

2 zeigt stark vergrößert den Längsträger 9 mit Befestigungen 10, 11 an den Querträgern 6, 8 aus 1. Hierbei ist zu erkennen, dass der Längsträger 9 an seinen beiden Enden mit aus Kunststoff gefertigten Adaptern 12, 13 verbunden ist. Die Adapter 12, 13 sind Teil der Befestigungen 10, 11 des Längsträgers 9 an den Querträgern 6, 8. Der vordere, in Fahrtrichtung weisende Adapter 12 ist an dem als Kühlerquerträger ausgebildeten Querträger 6 verschraubt. Der hintere Adapter 13 ist auf einer an dem Querträger 8 des Subframes 2 verschraubten Hülse 14 aufgeschoben. Beide Adapter 12, 13 weisen einen Innenquerschnitt des Längsträgers 9 entsprechenden Außenquerschnitt auf. Der auf der Hülse 14 aufgesteckte Adapter 13 weist einen Abstand X von dem Querträger 8 des Subframes 2 auf. Damit ist die Befestigung des Längsträgers 9 an dem hinteren Querträger 8 um das Maß X verschiebbar. Der Längsträger 9 ist als Rohrstück ausgebildet.

Zur Demontage des Längsträgers 9 wird die vordere Befestigung 10 des Längsträgers 9 an dem vorderen Querträger 6 durch Lösen der Verschraubung gelöst. Anschließend lässt sich der Längsträger 9 mit dem Adapter 13 der hinteren, verschiebbar gestalteten Befestigung 11 von der Hülse 14 abziehen.

1
Kraftfahrzeugkarosserie
2
Subframe
3
Vorderrad
4
Fahrgastzelle
5
Stirnwand
6
Querträger
7
Kühler
8
Querträger
9
Längsträger
10, 11
Befestigung
12, 13
Adapter
14
Hülse


Anspruch[de]
Vorderbau für ein Kraftfahrzeug mit einem vorderen Querträger (6) und einem hinteren Querträger (8), wobei die Querträger (6, 8) über einen in Fahrtrichtung weisenden Längsträger (9) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (9) lösbar an den Querträgern (6, 8) befestigt ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (9) an zumindest einer der Befestigungen (11) in Fahrtrichtung weisend um ein vorgesehenes Maß X verschiebbar ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Fahrtrichtung verschiebbare Befestigung (11) an dem zur Fahrtrichtung gesehen hinteren Querträger (8) angeordnet ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adapter (12, 13) an dem hinteren und/oder dem vorderen Querträger (6, 8) angeordnet ist und dass der Adapter (12, 13) eine dem Innenquerschnitt des Längsträgers (9) entsprechenden Außenquerschnitt aufweist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Adapter (12) mit einem der Querträger (6) verschraubt ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Adapter (12, 13) aus Kunststoff gefertigt ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebliche Befestigung (11) des Längsträgers (9) an dem Querträger (8) eine mit dem Querträger (8) verschraubte Hülse (14) aufweist und dass der Adapter (13) die Hülse (14) umschließt. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsträger (9) aus Stahlrohr gefertigt ist. Vorderbau für ein Kraftfahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Fahrtrichtung gesehen hintere Querträger (8) als zur Halterung von Achsen des Kraftfahrzeuges vorgesehener Subframe (2) und der vordere Querträger (6) als Kühlerquerträger ausgebildet ist.






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