DE2137517B2 - Fahrzeugrahmen mit energieverzehrend ausgebildetem endbereich - Google Patents

Description

Bereich der Einleitung der vom Fahrwerk stammenden Kräfte kann entweder unmittelbar Ober die Karosserie oder über zusätzliche versteifte Glieder oder aber durch die Konstruktion gemäß Anspruch 2 gewonnen werden.

Wie bereits bemerkt, dienen die ersten Trägerteile in s erster Linie der Vernichtung der Energie im Falle eines Aufpralls. Zur Lösung dieser Aufgabe können sie als geschlossene Hohlprofilo mit umlaufenden Sicken ausgebildet sein, wobei sieb die Sicken in axialer Richtung nur Ober einen Bereich der ersten Trigerteile zu erstrecken brauchen. Im Prinzip sind derartige Hohlprofile zum Zwecke des Energieverzehrs beispielsweise aus der DE-OS1811 453 bekannt Dort handelt es sich aber nicht um die I ängsträger selbst, sondern um zusätzliche energieverzehrende Elemente mit abgerun- is detem Querschnitt, die sick über Halteböcke an in einer horizontalen Ebene liegenden Abkröpfungen des Längsträgers abstützen. Es können an dieser Stelle jedoch auch andere energieverzehrende Vorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 11 72 558 bekannt sind. Einsatz finden, die mit einem bei einem Stoß sich umstülpenden Wulst ausgerüstet sind. Eure ähnliche Konstruktion zeigt die im Falle der Erteilung eines Patents älteres Recht darstellende DE-OS 20 22 683, wo der Längsträger mindestens einen stufenförmigen Absatz aufweist, so daß bei einem Stoß ein Ineinanderfalten verschiedene Querschnitte aufweisender Abschnitte des Längsträgers erfolgt Auch die ebenfalls im Falle der Patenterteilung älteres Recht darstellende DE-OS 16 30 859 zeigt ein aufprallverzehrendes Bauteil für ein Fahrzeug, das in Querschnittsebene verlaufende Sicken sowie parallel zur Längsachse des Bauteils angeordnete Schlitze aufweist

Im folgenden wird die Erfindung anhand des figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei v, stellt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht der einen (rechten) Hälfte eines erfindungsgemäß ausgebildeten Frontbereiches eines Kraftfahrzeug-Rahmens dar, der zur Aufnahme eines querliegenden Antriebsaggregates dient;

F i g. 2 ist der entsprechende Längsschnitt durch den Frontbereich, während die

Fig.3 und 4 die in Fig.2 mit III-III und IV-IV bezeichneten Schnittansichten wiedergeben.

In allen ist der Fahrzeugrahmen nur insoweit gezeichnet, als seine Ausbildung für die Erfindung wesentlich ist

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist der der rechten Fahrzeugseite zugekehrte Längsträger unterteilt in den w ersten Trägerteil 1 und den zweiten Trägerteil 2; die beiden Trägerteile I und 2 sind sowohl in Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse als auch in Höhenrichtung gegeneinander versetzt angeordnet Die Ebene der Unterteilung fällt etwa zusammen mit der Ebene der v-, Einleitung von Kräften des Fahrwerkes, denn der über den Querträger 3 in Richtung Fahrzeugende hinausragende Bereich des zweiten Trägerteils 2 ist als — in ihren Einzelheiten hier nicht näher interessierende — starre Achsaufnahme 4 ausgebildet Dies hat zur Folge, m> daß die vom Fahrwerk herkommenden Kräfte über die Achsaufnahme 4, die Federbeinaufnahme 11a und den zweiten Trägerteil 2 sowie den Querträger 3 in den mittleren Karosserieteil eingeleitet werden, daß heißt etwa denjenigen Karosserieteil, der in Fahrtrichtung (,5 hinter der Querwand 5 liegt.

Dagegen bleib! der e^rsie Trägerteil 1 des Längsträgers von derartigen Kräften frei, so daß er im wesentlichen allein im Hinblick auf günstigstes Verhalten beim Auftreten von Stoßenergie ausgebildet sein kann. Nebenher kann der erste Trägerteil 1 ferner zur Versteifung dienen, beispielsweise auch zur Versteifung von Trägern für einen Motor oder als Versteifung für das Halten des Kühlers. Der erste Trägerteil 1 ist dadurch bei einem Stoß plastisch deformierbar gestaltet, daß er einen gesickten Endbereich 6 aufweist, wobei der Querschnitt dieses Endbereichs in Richtung auf die Fahrzeugmitte zu, wie F i g. 1 deutlich zeigt, zunimmt so daß der erste Trägerbereich 1 im gesickten Endbereich 6 ein progressives Deformationsverhalten zeigt Bei relativ kleinen Stößen wird also nur der eigentliche Endbereich des Trägerteiles 1 verformt während mit zunehmender Stoßenergie die Verformung immer weiter in Richtung auf die Fahrzeugmitte fortschreitet Im einzelnen ist der erste Trägerteü 1 zusammengesetzt aus einem U-Profil 7 (F i g. 2), das einseitig offen und mit einem Zwischenblech 8 abgeschlossen ist Dieses Zwischenölech erstreckt sich mit einem abgebogenen Schenkel seitlich über den Umfang lies U-Profils hinaus und ist fest mit dem benachbarten Karusserie-Seitenteil 9 verbunden, so daß der erste Trägerteil 1 in die Karosserie integriert ist Ein derartiges Verbindungsblech hat den Vorteil, daß der erste Trägerteü 1 zuminuest ungefähr parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufend angeordnet werden kann, gleichzeitig aber völlige Freiheit in der Gestaltung der Karosserie, also hier des Karosserie-Seitenteils 9, besteht Dagegen läuft das erste Trägerteil 1 mit seinem hinteren Ende unmittelbar in das Radhaus 10 ein und ist mit diesem beispielsweise durch Punktschweißen verbunden. Das Radhaus iO kann, wie an sich bekannt mit einem Stegblech 11 versteift sein. Wie insbesondere F i g. 3 erkennen läßt, ragt bei der erfindungsgemäßen Konstruktion das deformierbar ausgebildete erste Trägerteil 1 nicht über den inneren Umfang des Radhauses 10 hinaus, der seinerseits bestimmt ist durch den Hüllkreis 12 bei maximalem Radeinschlag. In Fig.3 ist zum Vergleich die übliche Ausbildung des Längsträgers in de·- in Fig.2 mit Hl-III bezeichneten Schnittebene eingezeichnet; man erkennt, daß durch die Erfindung ein Platzgewinn erzielt wird, der der doppelten Breite eines Längsträgers 13 bekannter Bauart entspricht Dies hat seine Ursache in der Integration des Längsträgers in diesem Bereich in die Karosserie, in diesem Schnitt also in das Radhaus 10.

Betrachtet man Fig.4, die den Schnitt in der Ebene IV-IV in Fig.2 wiedergibt, so ist durch das Zwischenblech 8 der Abstand zwischen dem ersten Teil 1 des Längsträgers einerseits und dem Seitenteil 9 der Karosserie andererseits überbrückt der sich jei derjenigen Anordnung des Trägerteils 1 ergibt, bei der czsstn Achse parallel zur Längsachse des Fahrzeuges verläuft.

Die ersten Trägerteile 1, von denen also nur das rechte dargestellt ist, sind im Bereich ihrer freien Enden mit dem Querträger 14 verbunden, der unmittelbar hinter der Stoßstrnge 15 angeordnet ist An ihm ist die Stoßstange 15 über an sich bekannte, ebenfalls plastisch deformierbare Zwischenglieder 16 befestigt, die in diesem Ausführungsbeispiel telcskopar'ig ausgeführt sind. Die Ausbildung dieser Glieder im einzelnen ist ebenfalls an sich bekannt und wird daher hier nicht weiter beschrieben.

Betrachtet man nochmals Fig. 2, so ist dort strichpunktiert ein Antriebsaggregat 17 für das Fahrzeug angedeutet, das quer zur FahrzeuglänEsachse liegt.

Obwohl die ersten Trägerteiie i höher als die zweiten Trägerteile 2 und daher oberhalb des Bodens liegen, beeinträchtigen sie doch die Platzverhältnisse in dem Motorraum praktisch nicht, da sie in der beschriebenen Weise in die Karosserie integriert sind.

Demgegenüber würde, wie F i g. 3 zeigt, die bekannte Anordnung von Längsträgern 13 den zum Einbau des Aggregates 17 zur Verfügung stehenden Platz spürbar beengen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugrahmen mit energieverzehrend ausgebildetem Endbereich, insbesondere Frontbereich, enthaltend zwei über Querträger in Verbindung stehende seitliche Längsträger mit jeweils einem dem Fahrzeugende benachbarten, plastisch deformierbar ausgebildeten ersten Trägerteil und einem der Fahrzeugmitte zugekehrten zweiten Trägerteil, in den im Bereich seines dem Fahrzeugende ι ο zugekehrten Endes Fahrwerkkräfte eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei in die Karosserie eingezogenen Radhäusern (10) in dem Endbereich die zumindest annähernd parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden und in dieser Richtung plastisch verformbar ausgebildeten ersten Trägerteile (1) nur innerhalb des Umrisses des ihnen jeweils benachbarten Radhauses (10) liegen, sich dessen Kontur anpassen und mit ihm fest verbunden sind.

2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Trägerteile (1) in das ihnen jeweils benachbarte Radhaus (10) auslaufen und sich in Fahrzeuglängsrichtung überlappen mit dem gegen sie höhenversetzt ebenfalls mit dem Radhaus (10) verbundenen, dem Fahrzeugende zugekehrten Ende des jeweiligen zweiten Trägerteils (2).

3. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zweiten J» Trägerteilen (2) ein Querträger (3) in Richtung Fahrzeugmiue unmittelbar neben der Einleitung der Fahrwerkkräfte (bei 4j liegt.

4. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung Fahrzeugende über ^Jl> den Querträger (3) hinausragende Endbereiche der zweiten Trägerteile (2) als starre Achs- (4) oder Federbeinaufnahmen (Herausgebildet sind.

5. Fahrzeugrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Trägerteile (1) als geschlossene Hohlprofile mit umlaufenden Sicken (bei 6) ausgebildet sind.

6. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 5, dadurcn gekennzeichnet, daß die gesickten Hohlprofile (bei

6) durch in Richtung Fahrzeugmitte zunehmende *^r> Querschnitte progressiv deformierbar ausgebildet sind.

7. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Trägerteile (1) aus je einem U-Profil (7) und einem auf dieses w aufgesetzten Zwischenblech (8) bestehen, das, über den Umfang des U-Profils (7) seitlich herausragend, eine feste Verbindung mit benachbarten Karosserie-Seitenteilen (9) herstellt.

8. Fahrzeugrahmen nach einem der Ansprüche I ^ bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Trägerteile (1) im Bereich ihrer freien Enden durch einen Querträger (14) verbunden sind.

9. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (14) unmittelbar «> unter einer Stoßstange (15) als Träger für diese verläuft.

10. Fahrzeugrahmen nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er die Aufnahme für ein quer angeordnetes Antriebsaggregat (17) bildet.

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugrahmen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art In erster Linie wird es sich dabei um den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges handeln, jedoch ist ein in dieser Weise ausgebildeter Endbereich mit Vorteil auch als Heckbereich eines Fahrzeuges verwendbar.

Ein Fahrzeugrahmen dieser Ausbildung ist aus der US-PS 35 20 550 bekannt Er bietet den Vorteil, daß die ersten Trägerteile, unter denen stets die dem Fahrzeugende zugekehrten Trägerteile der Längsträger verstanden sein sollen, allein im Hinblick auf die Energieaufnahme bei einem Aufprall ausgebildet werden können, da die Fahrwerkkräfte allein von den entsprechend ausgebildeten zweiten Trägerteilen aufgenommen werden. Bei der bekannten Konstruktion sind die ersten Trägerteile unter Bildung einer Abbiegung, die bei einem Aufprall in Richtung auf die Fahrzeuglängsachse verschoben wird, gabelförmig aufgespalten.

Auch das Tragwerk nach der DE-AS 14 05 867 weist Tragwerkendteile auf, die etwa bis zum Bereich der Radachsen plastisch deformierbar ausgebildet sind. Hinsichtlich der Ausbildung der Endbereiche im einzelnen ist dieser Druckschrift aber nichts zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugrahmen der oben beschriebenen Art so auszubilden, daß die ersten Trägerteiie weder in ihrer Ausgangsform noch nach ihrer plastischen Deformation zusätzlichen Platz in Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse beanspruchen, so daß der Endbereich auch die Aufnahme für ein quer angeordnetes Antriebsaggregat des Fahrzeugs bilden kann. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Endbereichs des Fahrzeuges ist jedoch auch dann von Vorteil, wenn dieser Bereich als Kofferraum ausgenutzt werden soll, da man auch dann verständlicherweise an einer möglichst platzsparenden Konstruktion interessiert ist. Die erfindungsgemäße Lösung der definierten Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.

Die Unteransprüche betreifen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Ein wesentliches, die Erfindung von dem beschriebenen Stand der Technik abhebendes Merkmal ist in einer solchen Integration der ersten Trägerteile in den gesamten, ebenfalls plastisch deformierbaren Aufbau andererseits zu sehen, daß der quer zur Fahrzeuglängsachse liegende Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden ersten Längsträgerteilen nicht etwa durch diese selbst, sondern letztlich durch die Hüllkurven der eingeschlagenen Räder, nämlich durch die form der Radhäuser, bestimmt ist. Dabei ist die Erstreckung der beiden Längsträger so gewählt, daß die ersten Tiägerteile nicht mit den vom Fahrwerk stammenden Kräften beaufschlagt werden, also die ersten Trägerteiie ihre Hauptaufgabe in der Vernichtung der Aufprallenergie haben, dabei gleichzeitig eine Versteifung des Endbereichs im normalen Betrieb, beispielsweise eine Versteifung für Aufnahmeträger für ein Aggregat nebst Kühler, bilden, während alle vom Fahrwerk kommenden Kräfte nach hinten in die Karosserie abgeleitet werden.

Obwohl die ersten und die zweiten Trägerteile in der Regel nicht fluchtend, sondern beispielsweise in der Höhe versetzt verlaufen werden, ist bei der Erfindung doch sichergestellt, daß keine unversteifte Zwischenzone zwischen den ersten und den zweiten Trägerteilen vorhanden ist. Eine dies sicherstellende kräftemäßige Überlappung der ersten und der zweiten Trägerteile im