DE3038920A1

DE3038920A1 - Tragsystem eines aufbaues eines kraftfahrzeuges, insbesondere personenwagens

Info

Publication number: DE3038920A1
Application number: DE19803038920
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Dr. 7016 Gerlingen Bez; Michael Dipl.-Ing. 7014 Kornwestheim Rauser; Gerhard 7257 Ditzingen Schröder
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-05-27
Also published as: US4429914A; FR2491856B1; IT8123997A0; GB2087319B; IT1139178B; FR2491856A1; GB2087319A

Description

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Tragsystem eines Aufbaues

eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Personenwagens

Die Erfindung betrifft ein Tragsystem eines Aufbaues eines · Kraftfahrzeuges, insbesondere Personenwagens, das zumindest abschnittsweise als Radhaus ausgebildet ist, sich zwischen einer Begrenzungswand eines Fahrgastraumes und einem Endbereich des Fahrzeuges erstreckt und eine von Trägern versteifte Wand umfasst.

Ein bekanntes Tragsystem ider genannten Gattung besitzt eine Radhauswand, die mittels eines die Unterseite des Tragsystems begrenzenden Längsträger verstärkt ist. Dieser Ausführung haftet der Nachteil an, daß eine definierte Energieabsorption schwerlich realisierbar ist.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt (DE-OS 26 19 173), am Tragsystem hintereinander geschaltete Zonen vorzusehen, die ausschließlich durch Längsträger unterschiedlichster Gestaltung gebildet werden. Hierbei ist nachteilig, daß die einteilige Radlaufwand nicht zur Bildung der Zonen bzw. Träger herangezogen wird, wodurch das System Radlaufwand Träger für eine optimierte Energieaufnahme nicht ausgestaltet ist. Außerdem dürfte dieses Tragsystem nur für Stahlblechkonstruktionen geeignet sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Tragsystem zu schaffen, das neben einer definierten Energieaufnahme eine hohe Steifigkeit besitzt und auch die Verwendung leichterer Werkstoffe, z.B. Leichtmetall, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

J U J Ö y Z U

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Tragsystem durch das Innenteil und das Außenteil sowie die an diesen vorgesehenen verformten Strukturen hohe, im Fahrbetrieb auftretende Kräfte aufnimmt und darüber hinaus bei einer Kollision eine definierte Energieabsorption gewährleistet. Außerdem eignet sich dieses Tragsystem für die Verwendung dünnwandiger Bleche, insbesondere Leichtmetallbleche, denn gerade Leichtmetallbleche sollen bei einer solchen Anwendung aus fertigungstechnischen Gründen (Umformung, Schweißen oder dergleichen) relativ dünnwandig sein. Auch lassen sich mit dem Tragsystem "auf einfache Art und Weise gewünschte Kraft-Weg-Kennungen realisieren. Darüber hinaus kann das Tragsystem nach entsprechender Energieabsorption entweder abschnittsweise oder vollständig ausgetauscht werden.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Vorderteil eines Kraftfahrzeuges, von der Seite

gesehen, .

Fig. 2 eine Teilansicht der Fig. 1, abschnittsweise im Schnitt, in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig, 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5" einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 2, Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der Fig. 2, Fig.. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 2,

in größerem Maßstab,
Fig. 9 eine Teilansicht in Pfeilrichtung Y der Fig. 2.

Der in Fig. 1 gezeigte Personenwagen 1 umfasst einen Aufbau 2 mit einem Fahrgastraum 3, der über eine Begrenzungswand 4 mit einem Tragsystem 5 verbunden ist.

Das Tragsystem 5 erstreckt sich von der Begrenzungswand 4 bis zu einem Endbereich 6 des Personenwagens 1, der im Ausführungsbeispiel ein Bug ist. An diesem Endbereich 6 ist ein. eine elastische Abdeckung und einen formsteifen Träger umfassender Stoßfänger 7 vorgesehen, der unter Vermittlung eines Pralldämpfers 8 mit dem Tragsystem 5 verbunden ist.

ORIGINAL INSPECTED

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Ebenfalls am Tragsystem 5 gehalten und zwar unter Vermittlung nicht näher gezeigter Radführungsglieder ist ein Rad 9.

Das Tragsystem 5 weist über einen wesentlichen Teil seiner Länge ein Innenteil 10 und ein Außenteil 11 auf (Fig. 3). An diesen, vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellten Teilen sind verformte Strukturen 12, 13,14 vorgesehen, die in einem vorderen Abschnitt A deformierbarer sind als in einem dahinter liegenden Abschnitt B. Der Abschnitt A erstreckt sich vom Endbereich 6 bis in die Nähe von Fahrwerkaufnahmeteilen 15, Die Höhe des Tragsystems 5 wird vom Verlauf einer Bodenkante und einer Haubenkontur bestimmt, die nicht näher dargestellt sind.

Die Strukturen 12, 13 werden im vorderen Abschnitt A durch zwei übereinanderliegende Träger 17, 18 gebildet, die einen kreisähnlichen Querschnitt mit etwa gleicher Größe"aufweisen (Fig. 3). Zur Erzielung einer anderen Energieaufnahmecharakteristik können auch mehrere, z.B. drei übereinander liegende Träger vorgesehen sein.

Die Querschnitte der Träger 17, 18 vergrößern sich gleichmäßig über die Länge des Abschnittes A - Abstände C und D -, wodurch die Energieaufnahme begünstigt wird (Fig. 2).

Das Innenteil 10 und das Außenteil 11 sind außerhalb der Träger 17, 18 zusammengeführt und an Stegen 19, 20, 21 durch geeignete Befestigungsmittel wie Schrauben, Schweißen, Nieten oder dergleichen verbunden (Fig. 3).

Um eine wirkungsvolle Einleitung der bei einem Unfallstoß entstehenden Kräfte sicherzustellen, ist der obere Träger 18 zur Aufnahme des Pralldämpfers 8 ausgebildet. Gegebenenfalls weist ein vorderer Abschnitt des Trägers 18 Aufweitungen 22 auf (Fig. 3).

Im hinteren Abschnitt B (z.B. Fig. 5) sind die Träger 17, 18 fortgeführt, wobei die kreisförmigen Querschnitte in annähernd eckige gegebenenfalls rechteckige und größere Querschnitte zur Erzielung torsionssteifer Träger - verlaufen.

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! Das Tragsystem 5 weist benachbart der Begrenzungswand 4, jedoch

oberhalb der Träger 17, 18 einen Bereich 23 auf, der sich von

einer Mittellängsebene E-E des Fahrzeuges nach außen - Abstand i
G - erweitert und an dem ein weiterer Träger 24 angebracht ist

(Fig. 6 und 9).

Am Tragsystem 5 ist e.ine-Federbeinaufnahme 25 vorgesehen (Fig. 4). Im Bereich dieser Federbeinaufnahme ist eine Verstärkung 26 angeordnet, die sich über die Höhe des Tragsystems 5 erstreckt. Die Verstärkung 26 ist an die Träger 17, 18 sowie Stege 19, 20, 21 angeformt und mit dem Tragsystem 5 durch geeignete Verfahren, z.B. Schweißen, Schrauben, verbunden. Das obere Ende der Verstärkung 26 weist eine topfförmige Aufnahme 27 auf, deren freies Teil 28 an ein Abstützteil 29 angeschlossen ist.

Am unteren Träger 17 ist das Fahrwerkaufnähmeteil 15 angeordnet, das aus zwei Halbschalen 30, 31 besteht (Fig. 8). Die Halbschalen 30, 31 umschließen den Träger 17 und sind an den

Stegen 19, 20 mittels Schrauben 32 befestigt. Mit Halbschalen 30, 31 verbunden sind Gewindebüchsen 33, die zur Halterung nicht näher gezeigter Fahrwerksteile dienen.

; Im Bereich der Halbschalen 30, 31 ist zwischen Innenteil 10 und

ί Außenteil 11 eine Verstärkungsplatte 33 (aus Leichtmetall)

^! . angeordnet, die ebenfalls durch die Schrauben 32 gehalten sind.

Aus Gründen der Reparaturfreundlichkeit ist das Tragsystem 5 ' lösbar an der Begrenzungswand 4 gehalten (Fig. 9). Hierzu ist

an der Begrenzungswand 4 ein Kanal 35 vorgesehen, in den das Innenteil 10 und das Außenteil 11 des Tragsystems 5 eingeführt und an Wandungen 36, 37 des Kanals 35 durch Schrauben 38 befestigt sind.

ORIGINAL INSPECTED

Der vordere Abschnitt A und der hintere Abschnitt B sind entlang einer etwa lotrecht verlaufenden Verbindungsnaht 39 zusammengesetzt (Fig. 2). Die nach Lösen eines nicht gezeigten Kotflügels frei zugängliche Verbindungsnaht 39 wird durch sich überdeckende Bereiche 40, 41 des vorderen Abschnittes A und des hinteren Abschnittes B gebildet. An diesen Bereichen sind die Abschnitte A und B durch Punktschweißen miteinander verbunden. Es besteht auch die Möglichkeit, diese Abschnitte durch Schrauben zu verbinden.

Wird das Tragsystem 5 stoßbelastet, z.B. bei einer Geschwindigkeit zwischen 8 und 30 km/h, so wird lediglich der vordere Abschnitt A zur Energieabsorption herangezogen. Bei höheren Geschwindigkeiten wird die auftretende Stoßenergie auch vom hinteren Abschnitt B aufgenommen. Je nach Deformation des Tragsystems 5 können entweder nur der vordere Abschnitt A oder beide Abschnitte A und B vom Fahrzeug getrennt und anschließend erneuert werden.

Claims

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Patentansprüche

\ 1y Tragsystem eines Aufbaues eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Personenwagens, das zumindest abschnittsweise als Radhaus ausgebildet ist, sich zwischen einer Begrenzungswand eines Fahrgastraumes und einem Endbereich des Fahrzeuges erstreckt und eine von Trägern versteifte Wand umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragsystem (5) über einen wesentlichen Teil seiner Länge ein Innenteil (10) und ein Außenteil (11) aufweist, wobei am Innenteil (10) und am Außenteil (11) solche Strukturen (12, 13, 14) vorgesehen sind, daß in an sich bekannter· Weise das Tragsystem (5) im vorderen Abschnitt (A) etwa zwischen dem Endbereich (6) des Fahrzeuges und den Fahrwerkaufnähmeteilen (1?, 16) sowie'in Fahrzeuglängsrichtung, gesehen bezüglich der Verformung ein geringeres Kraftniveau aufweist als in einem dahinter liegenden Abschnitt (B).
2. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturen (12, 13, 14) zumindest im vorderen Abschnitt (A) durch wenigstens zwei übereinanderliegende, etwa parallel verlaufende Träger (17, 18) gebildet werden.
3. Tragsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (17, 18) einen kreisähnlichen Querschnitt' aufweisen.
4. Tragsystem nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Träger (17, 18) vom Endbereich (6) aus über ihre Länge gesehen größer werden.
5. Tragsystem nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Träger (17, 18) in etwa gleich groß sind.
6. Tragsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Träger (18) zur Aufnahme eines Pralldämpfers (8) ausgebildet ist.

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7. Tragsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Abschnitt (B) die Träger (17, 18) fortgeführt sind und die kreisförmigen Querschnitte derselben in annähernd eckige Querschnitte verlaufen.
8. Tragsystem nach den Ansprüchen 1,2 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Tragsystem (5) benachbart der Begrenzungswand (4) und oberhalb der Träger (17, 18) einen sich von einer Mittellängsebene (E-E) des Fahrzeuges nach außen erweiternden Bereich (23) aufweist, an dem ein weiterer Träger (24) angebracht ist.
9. Tragsystem mit einer Federbeinaufnahme nach den Ansprüchen und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Federbeinaufnahme (25) am Außenteil (11) eine Verstärkung (26) vorgesehen ist, die sich unter Verbindung der Träger (17, 18) im wesentlichen über die Höhe des Tragsystems (5) erstreckt und an ihrem oberen Ende eine topfförmige Aufnahme (27) aufweist.
10. Tragsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Träger (17) Fahrwerkaufnahmeteile (15) vorgesehen sind, die aus zwei Halbschalen (30, 31) bestehen, den Träger (17) umschließen und an im wesentlichen aufrechten Stegen (19, 20) über lösbare Befestigungsmittel (Schrauben 32) miteinander verbunden sind.
11. Tragsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ■ zwischen Innenteil (10) und Außenteil (11) des Tragsystems (5) im Bereich der Halbschalen (30, 31) eine Verstärkungsplatte (34) vorgesehen ist. · ■
12. Tragsystem nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragsystem (5) an der Begrenzungswand (4).des Fahrgastraumes (3) über das Innenteil (10) und das Außenteil (11) mittels Befestigungselementen (Schrauben 38) lösbar verbunden ist.
13. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Abschnitt (A) und der hintere Abschnitt (B) des Tragsystems (5) getrennt hergestellt sind und entlang einer weitgehend frei zugänglichen Verbindungsnaht (39) zusammengesetzt sind.

ORiQiNAL INSPECTED