DE19731342A1 - Kastenförmiger Längsträger für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kastenförmigen Längsträger eines Kraftfahrzeuges mit einem an seiner vorderen Stirnseite entfernbar angebrachten Deformations­ element.

Mit einem Deformationselement versehene Längsträger sind schon vielfach beschrieben worden. Beispielhaft sei hier auf die DE 28 11 813 C2 verwiesen. Bei den Deformations­ elementen handelt es sich um zwischen Stoßfänger und Längsträger des Fahrzeuges angeordnete Bauteile, deren Struktur so ausgelegt ist, daß sie bei einem leichten Frontalaufprall die einzigen energieverzehrenden Elemente der Karosserie sind. Sie können so konstruiert sein, daß sie sich nach dem Aufprall selbst wiederherstellen, so daß keine Reparatur notwendig ist. Sie können aber auch so ausgelegt sein, daß sie nach einem Unfall leicht und ohne großen Reparaturaufwand ersetzt werden können.

Um das Maß der Energieaufnahme zu erhöhen, bei der noch keine Verformung der Längsträger erfolgt, ist es notwen­ dig, die Längsträger an ihren Enden zu versteifen, so daß auch bei großen Energieaufnahmen, d. h. bei relativ hohen Geschwindigkeiten, mit denen das Fahrzeug gegen ein fe­ stes Hindernis fährt, noch keine Verformungen an den Längsträgern auftreten.

Gemäß der Erfindung soll dies mit der folgenden Maßnahme erreicht werden: An der Unterseite der Längsträger befin­ det sich jeweils ein an sich bekannter Stutzen, an dem ein Radlenker oder ein Rahmen bzw. Träger für die Radauf­ hängung befestigt ist. Der Stutzen besteht aus einem Blechteil, dessen Seitenwände soweit hochgezogen sind, daß Abschnitte der Seitenwände neben dem Längsträger ver­ laufen und damit seitlich am Längsträger befestigt werden können. Die Idee der Erfindung beruht somit darauf, die Befestigung des Stutzens zur Versteifung des Längsträger­ endes zu nutzen.

Das Deformationselement kann einstückig mit dem Längsträ­ ger ausgebildet werden, also letztlich eine Verlängerung des Längsträgers bilden, die aber auf Höhe der Vorder­ kante des Stutzens abgetrennt werden kann, falls sie durch einen Frontalaufprall beschädigt worden sein sollte.

Der Ersatz erfolgt durch ein dem Querschnitt des Längs­ trägers angepaßtes Deformationselement, das in das offene Ende des Längsträgers eingeschoben wird und seitlich mit dem Befestigungsabschnitt verschraubt wird. Dazu weist der Befestigungsabschnitt vorbereitete Schraublöcher und das neu eingesetzte Deformationselement entsprechende Ge­ gengewinde auf.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, von vornherein z. B. ein gesondertes mittels einer lösbaren Verbindung befestigtes Deformationselement vorzusehen. Dazu erhält der Stutzen eine die Seitenwände verbindende Vorderwand, die vor der Stirnseite des Längsträgers liegt und die nach oben und unten über den Längsträger hinausragt.

Seitenwände und Vorderwand des Stutzens bilden dabei ein U-förmiges Profil, in das das Ende des Längsträger ein­ taucht. Das Deformationselement wird unterhalb und ober­ halb des Längsträgers mit der Vorderwand verbunden. Dazu weist das Deformationselement eine Grundplatte auf, die flächig an der Vorderwand anliegt und mit ihr verschraubt ist. Um Deformationselement und Grundplatte zu verbinden, weist diese nach vorne aufgestellte Laschen auf.

Der Erfindungsgedanke soll im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform und

Fig. 2 die perspektivische Darstellung einer zwei­ ten Ausführungsform der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform zeigt einen vorne offenen Längsträger 1 eines Fahrzeuges, in dessen vordere Öffnung ein kastenförmiges Deformations­ element 2 eingesetzt ist. Der Längsträger 1 besteht aus einem U-förmigen Profil 3, das mit seiner offenen Seite zur Außenseite des Fahrzeuges zeigt, und aus einem die offene Seite abdeckenden Schließblech 4, das mit einem aufgestellten Flansch des Profils 3 verschweißt ist.

Am Längsträger 1 ist ein Stutzen 5 befestigt, der aus ei­ nem in etwa senkrecht verlaufenden Boden 6 und zwei Sei­ tenwänden 7 und 8, die an den Boden 6 anschließen und sich gegenüberliegen, besteht. An dem Stutzen wird, was hier nicht näher dargestellt ist, ein Längslenker oder ein Radaufhängungsträger befestigt. Die Seitenwände 7 und 8 erstrecken sich vom Boden 6 bis zur Oberkante des Längsträgers 1, wobei jeweils der obere Befestigungsab­ schnitt 9 einer Seitenwand an der zugehörigen Seitenwand des Längsträgers 1 anliegt. Dies bedeutet, daß die eine Seitenwand am Schließblech 4 und die andere, in der Figur nicht erkennbare, am Bodenteil des U-förmigen Profils 3 anliegt. Die oberen Befestigungsabschnitte 9 sind mit dem Längsträger 1 in mehreren Punkten verschweißt oder ver­ schraubt und bilden damit eine Verstärkung des Längsträ­ gers 1 in diesem Bereich.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Längsträger 1, was hier nicht dargestellt ist, nach vorne hin zur Bildung einer Deformationszone verlängert. Bei einem leichten Crash soll lediglich diese Verlängerung verformt werden. Der verstärkte Bereich des Längsträgers bzw. die Vorder­ kanten des Stutzens 5 definieren dabei das Ende der De­ formationszone und somit den nach einem leichten Stoß zu ersetzenden Längsträgerabschnitt.

Zur Reparatur wird die Verlängerung des Längsträgers 1 entlang der Vorderkante der Befestigungsabschnitte 9 ab­ getrennt und in den nach vorne offenen (Rest-)Längsträger das dargestellte Deformationselement 2 eingeschoben und mit den Seitenwänden des Längsträgers bzw. den Seitenwän­ den 7, 8 des Stutzens 5 verschraubt. Dazu weisen die Sei­ tenwände entsprechend vorbereitete Schraublöcher auf. Korrespondierend dazu befinden sich an den Innenseiten des eingeschobenen Deformationselements 2 angeschweißte Befestigungsmuttern. Die Reparatur erfolgt in genau fest­ gelegten Schritten: Zunächst wird der beschädigte vordere Abschnitt des Längsträgers entlang der Vorderkante der Seitenwände 7, 8 abgetrennt. Anschießend wird das als Er­ satzteil zur Verfügung gestellte Deformationselement 2 in den offenen Längsträger 1 eingeschoben und in dieser Po­ sition befestigt.

Eine weitere Ausführung ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Seitenwände 7, 8 des Stutzens 5 werden ergänzt durch eine Vorderwand 10, so daß der Stutzen 5 ein U-förmiges Profil bildet, das nach hinten offen ist und in das der Längsträger 1 bis zur Vorderwand 10 eingeschoben ist. Die Vorderwand 10 ragt nach oben und nach unten über den Längsträger 1 hinaus.

Das Deformationselement 2 besteht aus einem im Quer­ schnitt achteckigen Kasten 13, der auf einer Grundplatte 11 aufgesetzt ist. Dazu sind aus der Grundplatte 11 La­ schen 12 herausgebogen, die mit dem Deformationselement 2 verschweißt sind.

Die Grundplatte 11 ist genauso breit wie die Vorderwand 10 und so hoch, daß sie ebenfalls nach oben und nach un­ ten über den Längsträger 1 hinausragt, so daß die Grund­ platte 11 mit der Vorderwand 10 oberhalb und unterhalb des Längsträgers 1 verschraubt werden kann. Bei einem leichten Crash wird das Deformationselement 2 zusammenge­ drückt. Der Längsträger 1 nimmt keine Verformung auf, da das U-förmige Profil des Stutzens 5 den Längsträger 1 im vorderen Bereich versteift. Zur Reparatur des Fahrzeuges werden die Verschraubungen oberhalb und unterhalb des Längsträgers 1 gelöst und ein neues Deformationselement 2 mit Grundplatte 11 angesetzt.

Beide Ausführungsformen haben den Vorteil, daß die Blech­ dicken des Stutzens 5 und des Längsträgers 1 unabhängig voneinander abgestimmt werden können. So kann die Blech­ dicke des Längsträgers 1 relativ klein sein, da seine Steifigkeit im wesentlichen von seiner Kastenform beein­ flußt wird. Die Blechdicke des Stutzens 5 wird von der gewünschten Festigkeit des vorderen Längsträgerabschnit­ tes bestimmt. Da es sich bei dem Stutzen 5 um ein relativ kleines Bauteil handelt, trägt die größere Blechdicke nicht viel zum Gesamtgewicht der Karosserie bei.

Claims (7)

1. Kastenförmiger Längsträger für ein Kraftfahrzeug mit einem an seiner vorderen Stirnseite entfernbar ange­ brachten Deformationselement, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Unterseite des Längsträgers (1) ein Stutzen (5) zur Befestigung eines Trägers oder Rad­ lenkers mit zwei gegenüberliegenden Seitenwänden (7, 8) angeordnet ist, und daß diese Befestigungsab­ schnitte (9) aufweisen, die seitlich neben dem Längsträger verlaufen, wobei der Stutzen (5) in den Befestigungsabschnitten (9) mit den Seitenwänden des Längsträgers verbunden ist.

2. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (2) einstückig mit dem Längsträger (1) ausgebildet ist und vor der Vorder­ kante der Befestigungsabschnitte (9) vom Längsträger (1) abtrennbar ist.

3. Längsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Befestigungsabschnitten (9) der Seiten­ wände (7, 8) Schraublöcher vorgesehen sind.

4. Längsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (5) eine die Seitenwände (7, 8) ver­ bindende Vorderwand (10) aufweist, die vor dem Längsträger (1) liegt, wobei das Deformationselement (2) mit der Vorderwand (10) verbunden ist.

5. Längsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (10) nach oben und unten über den Längsträger hinausragt und daß lösbare Verbindungs­ elemente zwischen dem Längsträger (1) und dem Defor­ mationselement (2) oberhalb und unterhalb des Längs­ trägers (1) angeordnet sind.

6. Längsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (2) auf einer Grund­ platte (11) befestigt ist, die mit der Vorderwand (10) verschraubt ist.

7. Längsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (11) zwei nach vorne aufgebogene Laschen (12) aufweist, an die das rohrförmige Defor­ mationselement (2) befestigt ist.