DE-102014214913-B4 - Längsträgervorrichtung zum Tragen eines Frontmotors in einem Kraftfahrzeug

Abstract

Eine Motorträgervorrichtung (100), die zum Tragen eines in einem Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs angeordneten Motors vorgesehen ist, umfasst folgendes: eine erste Halbschale (120) mit einem ersten Endabschnitt (122), einem diesem entgegengesetzten, zweiten Endabschnitt (126) und einem ersten Seitenwangenabschnitt (128), und eine zweite Halbschale (140) mit einem dritten Endabschnitt (142), einem diesem entgegengesetzten, vierten Endabschnitt (146), einen zwischen dem dritten und dem vierten Endabschnitt (142, 146) angeordneten Mittelabschnitt (144) und einem zweiten Seitenwangenabschnitt (148). Der erste Seitenwangenabschnitt (128) hat von seinem ersten Endabschnitt (122) bis zu seinem zweiten Endabschnitt (126) durchgängig im Wesentlichen geradlinige Ränder (130, 132). Der zweite Seitenwangenabschnitt (148) hat von seinem dritten Endabschnitt (142) bis zu seinem Mittelabschnitt (144) durchgängig im Wesentlichen geradlinige Ränder (130, 132) und weist zwischen dem Mittelabschnitt (144) und dem vierten Endabschnitt (146) einen ersten Versatz (149) in Richtung zum ersten Seitenwangenabschnitt (128) auf.

Inventors

• Jan Bokeloh

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20140730

Claims (7)

1. Motorträgervorrichtung (100) zum Tragen eines in einer Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs angeordneten Motors, die Vorrichtung (100) aufweisend: eine erste Halbschale (120) mit einem ersten Endabschnitt (122), einem diesem entgegengesetzten, zweiten Endabschnitt (126) und einem ersten Seitenwangenabschnitt (128), und eine zweite Halbschale (140) mit einem dritten Endabschnitt (142), einem diesem entgegengesetzten, vierten Endabschnitt (146), einen zwischen dem dritten und dem vierten Endabschnitt (142, 146) angeordneten Mittelabschnitt (144) und einem zweiten Seitenwangenabschnitt (148), wobei: die erste und die zweite Halbschale (120, 140) dazu ausgebildet sind, sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (12) eines Kraftfahrzeugs zu erstrecken, der erste Seitenwangenabschnitt (128) vom ersten Endabschnitt (122) bis zum zweiten Endabschnitt (126) durchgängig im Wesentlichen geradlinige Ränder (130, 132) aufweist, der zweite Seitenwangenabschnitt (148) vom dritten Endabschnitt (142) bis zum Mittelabschnitt (144) durchgängig im Wesentlichen geradlinige Ränder (150, 152) aufweist und zwischen dem Mittelabschnitt (144) und dem vierten Endabschnitt (146) einen ersten Versatz (149) in Richtung zum ersten Seitenwangenabschnitt (128) aufweist, wobei a) zwischen dem Mittelabschnitt (144) und dem vierten Endabschnitt (146) in einem ersten Längsabschnitt (143), der den ersten Versatz (149) enthält, die Ränder (150, 152) des zweiten Seitenwangenabschnitts (148) sich den im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Rändern (130, 132) des ersten Seitenwangenabschnitts (128) um den ersten Versatz (149) annähern und in einem zweiten Längsabschnitt (145), der sich zwischen dem ersten Längsabschnitt (145) und einem den vierten Endabschnitt (146) abschließenden Ende (147) des zweiten Seitenwangenabschnitts (148) erstreckt, die Ränder (150, 152) des zweiten Seitenwangenabschnitts (148) die Ränder (130, 132) des ersten Seitenwangenabschnitts (128) berühren und/oder b) durch eine Aufsatzschaleneinrichtung (160), die einen Schalenwangenabschnitt (162) mit einem ersten und einem zweiten Rand (170, 172) sowie einen ersten und einen zweiten Schalenplattenabschnitt (174, 176) aufweist, wobei sich der erste Schalenplattenabschnitt (174) vom ersten Rand (170) und der zweite Schalenplattenabschnitt (176) vom zweiten Rand (172) jeweils im Wesentlichen senkrecht zum Schalenwangenabschnitt (162) erstreckt und der Schalenwangenabschnitt (162) einen zweiten Versatz (169) aufweist, der in einer Richtung senkrecht zum Schalenwangenabschnitt (162) gerichtet ist und der zweite Versatz (169) des Schalenwangenabschnitts (162) der Aufsatzschaleneinrichtung (160) im Wesentlichen gleich groß wie der erste Versatz (149) des zweiten Seitenwangenabschnitts (148) der zweiten Halbschale (140) ist.
2. Motorträgervorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass für einen in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) die erste Halbschale (120) dazu ausgebildet ist, an einer Außenseite der Vorrichtung (100) angeordnet zu sein, die zweite Halbschale (140) dazu ausgebildet ist, an einer Innenseite der Vorrichtung (100) angeordnet zu sein, der zweite Endabschnitt (126) vor dem ersten Endabschnitt (122) angeordnet ist, und der vierte Endabschnitt (146) vor dem dritten Endabschnitt (142) angeordnet ist.
3. Motorträgervorrichtung gemäß Anspruch 2 in Verbindung mit Anspruch 1 mit Merkmal b) oder gemäß Anspruch 1 mit Merkmal b), dadurch gekennzeichnet , dass in einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Aufsatzschaleneinrichtung (160) der Schalenwangenabschnitt (162) im Wesentlichen senkrecht und der erste Rand (170) über dem zweiten Rand (172) angeordnet und der zweite Versatz (169) in einer Querrichtung (16) des Kraftfahrzeugs in Richtung zu dessen Außenseite gerichtet ist.
4. Motorträgervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Halbschale (120) einen in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) oberen Horizontalabschnitt (134), der an einer Oberseite und im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, und einen sich von einem inneren Rand (135) des oberen Horizontalabschnitts (134) im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckenden, ersten Oberseitenrandflansch (138) aufweist, die zweite Halbschale (140) einen im eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) an einer Oberseite angeordneten und sich im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckenden, zweiten Oberseitenrandflansch (158) aufweist, und der zweite Oberseitenrandflansch (158) am ersten Oberseitenrandflansch (138) anliegt, und dass ferner die erste Halbschale (120) einen in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) an einer Unterseite angeordneten und sich im Wesentlichen vertikal nach unten erstreckenden, ersten Unterseitenrandflansch (139) aufweist, die zweite Halbschale (140) einen im eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) unteren Horizontalabschnitt (156), der an einer Unterseite und im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, und einen sich von einem äußeren Rand (157) des unteren Horizontalabschnitts (156) im Wesentlichen vertikal nach unten erstreckenden, zweiten Unterseitenrandflansch (159) aufweist, und der zweite Unterseitenrandflansch (159) am ersten Unterseitenrandflansch (139) anliegt.
5. Motorträgervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Halbschale (140) einen in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) einen oberen Horizontalabschnitt (154), der an einer Oberseite und im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, und einen sich von einem äußeren Rand (155) des oberen Horizontalabschnitts (154) im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckenden, zweiten Oberseitenrandflansch (158) aufweist, die erste Halbschale (120) einen im eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) an einer Oberseite angeordneten und sich im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckenden, ersten Oberseitenrandflansch (138) aufweist, und der zweite Oberseitenrandflansch (158) am ersten Oberseitenrandflansch (138) anliegt, und dass ferner die zweite Halbschale (140) einen in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) an einer Unterseite angeordneten und sich im Wesentlichen vertikal nach unten erstreckenden, zweiten Unterseitenrandflansch (159) aufweist, die erste Halbschale (120) einen im eingebauten Zustand der Vorrichtung (100) unteren Horizontalabschnitt (136), der an einer Unterseite und im Wesentlichen horizontal angeordnet ist, und einen sich von einem inneren Rand (137) des unteren Horizontalabschnitts (136) im Wesentlichen vertikal nach unten erstreckenden, ersten Unterseitenrandflansch (138) aufweist, und der zweite Unterseitenrandflansch (158) am ersten Unterseitenrandflansch (138) anliegt.
6. Motorträgervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass eine/die Aufsatzschaleneinrichtung (160) einen dritten Oberseitenrandflansch (178), der sich von einem dem Schalenwangenabschnitt (162) abgewendeten Rand des ersten Schalenplattenabschnitts (174) in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Aufsatzschaleneinrichtung (160) im Wesentlichen vertikal nach oben erstreckt, und einen dritten Unterseitenrandflansch (179), der sich von einem dem Schalenwangenabschnitt (162) abgewendeten Rand des zweiten Schalenplattenabschnitts (176) im eingebauten Zustand der Aufsatzschaleneinrichtung (160) im Wesentlichen vertikal nach unten erstreckt, aufweist, und dass der dritte Oberseitenrandflansch (178) am ersten Oberseitenrandflansch (138) anliegt, und insbesondere mit diesem verbunden ist, und der dritte Unterseitenrandflansch (179) am ersten Unterseitenrandflansch (139) anliegt, und insbesondere mit diesem verbunden ist.
7. Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet zur Aufnahme eines Motors und aufweisend: eine erste Motorträgervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die im Fahrzeug linksseitig einer Fahrzeugsymmetrieebene (14) angeordnet ist und sich in einer Längsrichtung (12) des Fahrzeugs erstreckt, und eine zweite Motorträgervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die im Fahrzeug rechtsseitig der Fahrzeugsymmetrieebene (14) angeordnet ist und sich in der Längsrichtung (12) erstreckt, wobei die Vorderwagenstruktur eine Stoßfängereinrichtung (190) umfasst, die Folgendes aufweist: ein Frontstoßfängerelement (192), das sich in einer Querrichtung (16) des Fahrzeugs erstreckt, einen ersten Längsträger (194), der sich von dem Frontstoßfängerelement (192) in einer Fahrzeuglängsrichtung (12) nach hinten erstreckt und links von der Fahrzeugsymmetrieebene (14) angeordnet ist, und einen zweiten Längsträger, der sich von dem Frontstoßfängerelement (192) in der Fahrzeuglängsrichtung (12) nach hinten erstreckt und rechts von der Fahrzeugsymmetrieebene (14) angeordnet ist, wobei der erste Längsträger (194) über eine/die diesem zugeordnete erste Aufsatzschaleneinrichtung (160) mit der ersten Motorträgervorrichtung (100) und der zweite Längsträger über die diesem zugeordnete zweite Aufsatzschaleneinrichtung (160) mit der zweiten Motorträgervorrichtung verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Längs- bzw. Motorträgervorrichtung zum Tragen eines Motors, insbesondere eines Frontmotors, welche Vorrichtung in einer Vorderwagenstruktur eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist. In bekannten Karosseriekonzepten des Kraftfahrzeugbaus sind Längsträger bzw. Motorträger in Blechschalen- oder Profilbauweise, die aus Stahl und/oder Aluminium hergestellt sind, bekannt. Die bekannten Längs- bzw. Motorträger weisen entlang ihres Verlaufs von einem hinteren bis zu einem vorderen Ende ein im Wesentlichen konstantes, beispielsweise rechteckförmiges Querschnittsprofil auf. In dem Profil können zum Verbinden mit Hilfs- und Verstärkungsteilen und/oder zum Verbinden mit einem Längsträger einer vorderen Stoßfängereinrichtung dienende lokale Verprägungen und Durchlöcher vorgesehen sein. Die 1 zeigt einen vorderseitigen Abschnitt (Vorderwagenstruktur) eines Karosserieaufbaus eines Kraftfahrzeugs, in dem zwischen einem linken und einem rechten vorderen Reifenhüllgebirge 11 ein herkömmlicher linker und rechter Motorträger 10 und 10' angeordnet sind, die im Wesentlichen parallel zu einander sowie spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 14 der Karosserie des Kraftfahrzeugs und in einer Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) 12 ausgerichtet sind. Wie ebenfalls in der 2 angedeutet ist, ist jeder Motorträger 10 aus einer außen angeordneten, ersten Halbschale 20 und einer innen angeordneten, zweiten Halbschale 40 zusammengesetzt. Die erste Halbschale 20 weist einen ersten Seitenwangenabschnitt 28, 28' mit einem oberen Rand 30, 30' und einem unteren Rand 32. 32' auf und erstreckt sich von einem hinten angeordneten, ersten Endabschnitt 22, 22' bis zu einem vorderen, zweiten Endabschnitt 26, 26'. Die zweite Halbschale 40 weist einen zweiten Seitenwangenabschnitt 48, 48' mit einem oberen Rand 50 und einem unteren Rand 52 auf und erstreckt sich von einem hinten angeordneten, dritten Endabschnitt 42 bis zu einem vorderen, vierten Endabschnitt 46. Die in 1 gezeigten Motorträger 10, 10' haben entlang ihres gesamten Verlaufs ein im Wesentlichen konstantes, rechteckförmiges Querschnittsprofil. Dementsprechend verlaufen der obere und untere Rand 30 und 32 des ersten Seitenwangenabschnitts 28 der ersten Halbschale 20, 20' sowie der obere und untere Rand 50 und 52 des zweiten Seitenwangenabschnitts 48 der zweiten Halbschale 40, 40' im Wesentlichen geradlinig und in der Fahrzeuglängsrichtung 12 ausgerichtet. Zwischen den innen angeordneten, zweiten Seitenwangenabschnitten 48 und 48' der zweiten Halbschalen 40 und 40' des linken und rechten Motorträgers 10 und 10' ist ein freier Raum mit einer in einer Querrichtung (y-Richtung) 16 des Fahrzeugs gemessenen Raumbreite 99 ausgebildet. In diesem freien Raum, zwischen den vorderen Endabschnitten 26 bzw. 46 der Motorträger 10, 10' werden unter anderem ein Kühlerpaket (nicht gezeigt) eingebaut, dessen Breite durch die von der Motorträgerspur vorgegebene Raumbreite 99 stark eingeschränkt ist. Die Motorträgerspur wird durch das linke und rechte Radhüllgebirge 11, genauer den Abstand zwischen Innenflächen (nicht bezeichnet) des linken und rechten Radhüllgebirges 11 vorgegeben, wodurch zwischen den Motorträgern 10 und 10' ein, insbesondere in der Raumbreite 99, begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Überdies kann bei Crash-Lastfällen an einer Barriere 91 mit einer relativ geringen Überdeckung 98 mit einem Längsträger 94 einer Stoßfängereinrichtung 90 eines Kraftfahrzeugs (siehe dazu 2) keine oder nur relativ wenig Energie durch eine Deformation des Motorträgers 10 abgebaut werden. Eine zu der Hauptrichtung, d.h. der Längsrichtung 12, nicht parallele Ausrichtung des Motorträgers 10 führt zu einem problematischen Crash-Verhalten bei niedrigen Geschwindigkeiten, weil eine am Motorträgerprofil angreifende Kraft nicht ausreichend abgestützt werden kann, mit der Folge, dass der Motorträger ausknickt oder beult. Dasselbe gilt, wenn die Motorträger 10 und 10' zwar zwischen den Radhüllgebirgen 11 in der Längsrichtung 12 des Fahrzeugs ausgerichtet wären, ihre Spur (Abstand) im Bereich vor den Radhüllgebirgen 11 jedoch gespreizt ausgebildet wäre. Die DE 10 2010 051 785 A1 zeigt eine Karosserie für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer Mehrzahl von Karosseriebauteilen, welche zumindest teilweise aus Stahl gebildet sind, wobei ein Vorbau und/oder eine Seitenwand und/oder eine Heckstruktur der Karosserie wenigstens ein Karosseriebauteil aufweisen, welches als Hybridbauteil mit einem ersten Teilbereichen aus einem Stahl und einem zweiten Teilbereich aus einer Aluminiumbasislegierung ausgebildet ist. Die US 2013 / 0 241 233 A1 zeigt eine Frontstruktur, die einen vorderen Seitenlängsträger mit einem ersten Biegepunkt zur Aufnahme von Aufpralllasten, ein in Fahrzeugbreitenrichtung außen angeordnetes unteres Bauteil sowie ein dazwischen angeordnetes Verstärkungsblech umfasst, das vom vorderen Ende des Seitenlängsträgers bis zum ersten Biegepunkt reicht u