DE102004044476A1

DE102004044476A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004044476A1
Application number: DE200410044476
Authority: DE
Inventors: Thomas Zeidler; Harald Heiss; Robert Elkofer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-04-06

Abstract

Aus der DE 10023110 ist bereits ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem im Heckbereich über Versteifungsstreben eine Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit der Karosserie erreicht wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Versteifung des Heckbereichs einer Karosserie bei einem geringen zur Verfügung stehenden Bauraum möglich ist. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass die jeweilige Zug-Druckstrebe (25, 26) zur Anpassung an den vorhandenen Bauraum am Boden (3) der Karosserie (2) einen nicht geradlinigen Verlauf durch Ausbildung mindestens einer Knickstelle (31, 32) oder dergleichen aufweist und dass die gegenüberliegenden Knickstellen (31, 32) durch eine Querstrebe (33) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 100 23 110 ist bereits ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem Kraftfahrzeug sind zur Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit der Karosserie am Boden des Fahrzeughecks zwei, zu einer Fahrzeuglängsachse V-förmig verlaufende Zug-Druckstreben vorgesehen. Jeweils ein Ende der jeweiligen Zug-Druckstrebe ist an einem Endbereich eines seitlichen Längsträgers befestigt. Die dazu gegenüberliegenden Enden sind an einem Aufnahmebock befestigt, der in etwa in der Fahrzeugmitte am Boden des Fahrzeughecks befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Versteifung des Heckbereichs einer Karosserie bei einem geringen zur Verfügung stehenden Bauraum möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist jeweils zwischen einem seitlich angeordneten Längsträger und einem mittig befestigten Aufnahmebock eine Zug-Druckstrebe vorgesehen, die entsprechend der eingeschränkten Bauraumverhältnisse mindestens eine Knickstelle aufweist. Durch die Ausbildung von Knickstellen kann in einfacher Weise der Verlauf der Zug-Druckstreben an die Bauraumverhältnisse angepasst werden, so dass beispielsweise im Wege stehende Bauteile umbaut werden können.

Die gegenüberliegenden Knickstellen der jeweiligen erfindungsgemäßen Zug-Druckstrebe sind durch eine Querstrebe miteinander verbunden, so dass die in den Zug-Druckstreben auftretenden Zug- und Druckkräfte zusätzlich über die Querstrebe aufgeteilt werden. Somit ist durch die erfindungsgemäßen Zug-Druckstreben auch nachträglich eine Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit der Karosserie möglich.

Die beiden erfindungsgemäßen Zug-Druckstreben verlaufen vorteilhafterweise symmetrisch zu einer in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Symmetrieachse.

Die jeweilige erfindungsgemäße Zug-Druckstrebe ist in Abhängigkeit der Anzahl der Knickstellen in eine entsprechende Anzahl von Zug-Druckstrebenabschnitten aufgeteilt, so dass ein gekrümmter Verlauf der jeweiligen Zug-Druckstrebe möglich ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die beiden Zug-Druckstreben jeweils in zwei Abschnitte mit jeweils einer Knickstelle aufgeteilt. Ein Zug-Druckstrebenabschnitt erstreckt sich von einer Befestigungsstelle am Aufnahmebock bis zu der Verbindungsstelle mit der Querstrebe. Diese beiden aufnahmebockseitigen Zug-Druckstrebenabschnitte bilden mit der Querstrebe ein Dreieck, in einer vorteilhaften Ausführungsform ein gleichschenkeliges Dreieck. Durch die geschlossene Dreiecks-Form ergibt sich eine stabile Einheit, die die auftretenden Zug-Druckkräfte aufnehmen kann.

Die beiden aufnahmebockseitigen Zug-Druckstrebenabschnitte verlaufen vorteilhafterweise unter einem Winkel α zu einer Symmetrieachse in Fahrzeuglängsrichtung. An die aufnahmebockseitigen Zug-Druckstreben schließen sich längsträgerseitige Zug-Druckstreben an, deren Enden an einem Endbereich der beiden seitlichen Längsträger befestigt sind. Die längsträgerseitigen Zug-Druckstreben schließen einen Winkel β zur Symmetrieachse ein. Je nach den Bauraumverhältnissen ist entweder der Winkel α größer als der Winkel β oder umgekehrt. In einer vorteilhaften Ausführungsform liegt die Größe der Winkel α, β in einem Bereich zwischen 25° und 45° Der Unterschied zwischen den beiden Winkeln α und β liegt vorteilhafterweise bei 10° bis 20°.

Der Aufnahmebock ist in einer vorteilhaften Ausführungsform ungefähr in der Mitte des Bodens der Karosserie angeordnet.

Die jeweilige erfindungsgemäße Zug-Druckstrebe ist zur Erhöhung der Steifigkeit zusätzlich über eine Abstützstrebe am Fahrzeugboden befestigt. Vorteilhafterweise ist die jeweilige Abstützstrebe an einem mittleren Abschnitt der jeweiligen Zug-Druckstrebe oder einen durch die auftretenden Zug-Druckkräfte gefährdeten Abschnitt der jeweiligen Zug-Druckstrebe angeordnet.

Sowohl die Abstützstreben als auch die Zug-Druckstreben sind in einer vorteilhaften Ausführungsform als ein Metallrohrprofil ausgebildet.

Vorteilhafterweise erfolgt in einer Ausführungsform die Befestigung der Enden der Zug-Druckstreben an dem Aufnahmebock über eine Verbindungsplatte.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Aufnahmebock und die Anbindungsteile zwischen den Längsträgern und den Enden der Zug-Druckstreben Metallprofilteile. Die Verwendung von Metallprofilteilen ermöglicht eine kostengünstige Herstellung.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht von unten auf ein Fahrzeugheck, aus der die Anordnung von Zug-Druckstreben an einem Aufnahmebock und seitlichen Längsträgern ersichtlich ist,
2 eine perspektivische Ansicht von unten auf das in der 1 gezeigte Fahrzeugheck und
3 eine Ansicht von unten auf die Befestigungsstelle der Enden der Zug-Druckstreben an dem Aufnahmebock.
Die 1 zeigt eine Trag- und Versteifungsstruktur 4, die an einem Boden 3 einer selbsttragenden Karosserie 2 eines Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist. Die Tragstruktur 4 weist zwei voneinander beabstandete, symmetrisch zu einer Fahrzeuglängsachse 5 verlaufende Längsträgerabschnitte 6, 7 auf, die sich jeweils von einem nicht dargestellten vorderen Radhaus bis zu einem nicht dargestellten hinteren Radhaus erstrecken.
An die in der gezeigten Ausführungsform geradlinig verlaufenden Längsträgerabschnitte 6, 7 schließen sich weitere Längsträgerabschnitte 8, 9 an, deren Abstand a in Fahrzeugquerrichtung y geringer ist als ein Abstand b zwischen den Längsträgerabschnitten 6, 7 in Fahrzeugquerrichtung y. Die Längsträgerabschnitte 8, 9 sind beispielsweise durch drei in Fahrzeuglängsrichtung x voneinander beabstandete Querträger 10, 11, 12 miteinander verbunden.
Der vordere Querträger 10 verläuft vor einer nicht dargestellten Hinterachse H und der mittlere Querträger 11 hinter der nicht dargestellten Hinterachse H. Der Querträger 12 verbindet die beiden hinteren Enden 13, 14 der Längsträgerabschnitte 8, 9. Die dazu gegenüberliegenden vorderen Enden 15, 16 der Längsträgerabschnitte 8, 9 sind mit den entsprechenden Enden 17, 18 der vorderen Längsträgerabschnitte 6, 7 verbunden. An dem mittleren Querträger 11 ist ein dreieckförmiger Aufnahmebock 19 befestigt.
An einer vom Boden 3 abgewandten Fläche 20 des Aufnahmebocks 19 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Verbindungsplatte 21 beispielsweise über eine Schraubverbindung 22 befestigt. An der Verbindungsplatte 21 sind Enden 23, 24 jeweils einer Zug-Druckstrebe 25, 26 beispielsweise durch eine Schweißverbindung angeordnet.
Die Zug-Druckstreben 25, 26 sind jeweils in einen hinteren und einen vorderen Zug-Druckstrebenabschnitt 27, 28 und 29, 30 ausgebildet. Der jeweilige hintere und vordere Zug-Druckstrebenabschnitt 27, 29 und 28, 30 ist jeweils an einer Knickstelle 31, 32 miteinander verbunden. Zwischen den Knickstellen 31, 32 ist ein Querträger 33 angeordnet.
Die hinteren Zug-Druckstrebenabschnitte 27, 28 verlaufen unter einem Winkel α zu der sich in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Symmetrieachse 5. Die vorderen Zug-Druckstrebenabschnitte 29, 30 weisen einen Winkel β zu der Symmetrieachse 5 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist der Winkel α kleiner als der Winkel β. Der Winkel α beträgt ca. α = 30° ± 5°, während der Winkel β bei β = 40° ± 5° liegt. In einer anderen Ausführungsform kann der Winkel α aufgrund der Bauraumverhältnisse größer als der Winkel β sein.
Durch die Ausbildung von nicht geradlinig verlaufenden Zug-Druckstreben 25, 26 ist es möglich, bei beengten Bauraumverhältnissen nachträglich zur Versteifung Zug-Druckstreben 25, 26 vorzusehen. Durch die Verbindung der nicht geradlinig bzw. geknickt verlaufenden Zug-Druckstreben 25, 26 über einen Querträger 33 in dem Bereich der durch die Zug-Druckbelastung kritischen Stelle 31, 32, ist es möglich, ausreichend hohe Zug-Druckkräfte über die Zug-Druckstreben 25, 26 zu übertragen. Der Querträger 33 bewirkt eine Aufteilung des Kräfteverlaufs in den Zug-Druckstreben 25, 26, so dass zwei Lastpfade entstehen.
An den vorderen Zug-Druckstrebenabschnitten 29, 30 ausgebildete, freie Enden 34, 35 sind in einem Bereich der Enden 17, 18 der vorderen Längsträgerabschnitte 6, 7 beispielsweise über eine Schraubverbindung 36, 37 verbunden. Die beiden Zug-Druckstreben 25, 26 sind in einer vertikalen Fahrzeugrichtung z jeweils über eine Abstützstrebe 38, 39 mit dem Boden 3 der Karosserie 2 verbunden. Die Abstützstreben 38, 39 sind in der Regel in einem Bereich angeordnet, der aufgrund der Belastung der in den Zug-Druckstreben 25, 26 wirkenden Zug-Druckkräfte am gefährdetsten ist.
Die 2 zeigt, dass die beiden Zug-Druckstreben 25, 26 und die Querstrebe 33 ein A-förmiges flaches, einstückiges Versteifungsbauteil 40 bilden, das in einer horizontalen Ebene unterhalb der Längsträgerabschnitte 6 und 7 liegt.
Die 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Anbindungsstelle der beiden Enden 23, 24 der Zug-Druckstreben 25, 26 an der Verbindungsplatte 21. Die Verbindungsplatte 21 ist an dem Aufnahmebock 19 über die Schraubverbindung 22 befestigt. Der hintere Zug-Druckstrebenabschnitt 27 der Zug-Druckstrebe weist einen Bereich 41 auf, bei dem beidseitig eine Querschnittsverringerung 42a und 42b ausgebildet ist. Die Querschnittsverringerung 42a, 42b dient zur Bauraumgewinnung, damit Fahrzeug-Bauteile, die in der Nähe der Zug-Druckstrebe 25 verlaufen und gegebenenfalls über die Zug-Druckstrebe 25 überstehen, einen ausreichenden Abstand zu der Zug-Druckstrebe 25 aufweisen.

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, mit zwei seitlich an einem Boden der Karosserie ausgebildeten Längsträgern, mit einem Aufnahmebock, der an einem Heck der Karosserie am Boden angeordnet ist, mit zwei Zug-Druckstreben, wobei jeweils ein Ende der jeweiligen Zug-Druckstrebe mit einem Endbereich eines zugeordneten Längsträgers verbunden ist und das jeweilige dazu gegenüberliegende Ende der jeweiligen Zug-Druckstrebe an dem Aufnahmebock befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zug-Druckstrebe (25, 26) zur Anpassung an den vorhandenen Bauraum am Boden (3) der Karosserie (2) einen nicht geradlinigen Verlauf durch Ausbildung mindestens einer Knickstelle (31, 32) oder dergleichen aufweist und dass die gegenüberliegenden Knickstellen (31, 32) durch eine Querstrebe (33) miteinander verbunden sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zug-Druckstreben (25, 26) symmetrisch zu einer in Fahrzeuglängsrichtung x verlaufenden Symmetrieachse (5) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zug-Druckstrebe (25, 26) in Abhängigkeit der Anzahl der Knickstellen (31, 32) in Zug-Druckstrebenabschnitte (27, 29; 28, 30) aufgeteilt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausbildung jeweils einer Knickstelle (31, 32) an der jeweiligen Zug-Druckstrebe (25, 26) ein Zug-Druckstrebenabschnitt (27, 28), der zwischen dem Aufnahmebock (19) und der Knickstelle (31, 32) ausgebildet ist, unter einem Winkel α zur Symmetrieachse (5) verläuft und dass der jeweilige Zug-Druckstrebenabschnitt (29, 30) zwischen der Knickstelle (31, 32) und der Anbindungsstelle (36, 37) am Längsträgerabschnitt (6, 7) unter einem Winkel β zur Symmetrieachse (5) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Winkel α und β unterschiedlich groß sind und der Unterschied zwischen den beiden Winkeln α und β bei 10° bis 20° liegt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Winkel α und β bei α = 30° ± 5° und bei β = 40° ± 5° liegt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebock (19) ungefähr in der Mitte des Bodens (3) der Karosserie (2) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zug-Druckstrebe (25, 26) über eine Abstützstrebe (38, 39) mit dem Boden (3) der Karosserie (2) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Abstützstrebe (38, 39) an einem mittleren Abschnitt oder einen durch die auftretenden Zug-Druckkräfte gefährdeten Abschnitt der jeweiligen Zug-Druckstrebe (25, 26) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zug-Druckstrebe (25, 26) und die jeweilige Abstützstrebe (38, 39) ein Metallrohrprofil ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Enden (23, 24) der jeweiligen Zug-Druckstrebe (25, 26) an dem Aufnahmebock (19) über eine Verbindungsplatte (21) erfolgt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebock (19) ein Metallprofilteil ist.