DE3302235C2

DE3302235C2 -

Info

Publication number: DE3302235C2
Application number: DE3302235A
Authority: DE
Inventors: Osamu Hiroshima Jp Matsuura
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1982-01-27
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1988-07-21
Also published as: JPS6256820B2; JPS58128970A; US4557519A; DE3302235A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verstärkungsrahmen für eine Bodengruppe einer selbsttragenden Kraftfahrzeug karosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Angestrebt wird bei einem Verstärkungsrahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie eine hohe Verwindungssteifig keit sowie die Fähigkeit, starke Stoßbeanspruchungen auffangen zu können. Aus der DE-Z "Fahrzeug und Karosserie", 4/1970, Jahrgang 23, Seite 40, ist in Überein stimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Ver stärkungsrahmen für eine Bodengruppe einer selbst tragenden Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, bei der die vorderen und die hinteren Längsträger ineinander übergehen. Die Anbindung an die Außen-Längsträger er folgt durch rechtwinklig zu den Längsträgern ver laufende Querstreben.

Aus der FR-PS 24 86 010 ist eine Bodengruppe einer Kraft fahrzeugkarosserie bekannt, bei der vordere und hintere Längsträger sowie dazu rechtwinklig angeordnete Quer träger derart angeordnet sind, daß die einander zuge wandten Enden der vorderen und der hinteren Längs träger mit Abstand voneinander liegen. Dabei ist die vordere Verlängerung des hinteren Längsträgers, die einen nach oben offenen, im wesentlichen hutförmigen Querschnitt aufweist, schräg nach außen geführt und mit der Innenwand des Außenlängsträgers verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ver stärkungsrahmen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sowohl die Steifigkeit der Boden gruppe erhöht als auch die Stoßbelastbarkeit der Boden gruppe verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen er geben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verstärkungsrahmen gehen die vorderen Enden der hinteren Längsträger und die hinteren Enden der vorderen Längsträger an einer Stelle unter spitzem Winkel in die Außen-Längsträger über. Dadurch erhält man einen verwindungssteifen Aufbau. Zudem werden Stoßbelastungen, die z. B. bei einem Un fall auf den vorderen und/oder den hinteren Stoßfänger einwirken, in der Anbindungs-Stelle der vorderen oder hinteren Längsträger mit den Außen-Längsträgern günstig verteilt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Bodengruppe einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Bodengruppe,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Bodengruppe,

Fig. 4 eine vergrößerte Perspektivansicht des Bereichs vor dem hinteren Radkasten einer Kraftfahrzeugkarosserie,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Längslenker- Anbringung,

Fig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung einer Längslenker-Anordnung,

Fig. 7 und 8 jeweils eine Perspektivansicht modifi zierter Ausführungsformen eines Ver stärkungsrahmens, und

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Verstärkungs rahmens.

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Bodengruppe einer Kraft fahrzeugkarosserie mit einer Bodenplatte 1. Diese um faßt eine vordere Bodenplatte 1 a und eine hintere Bodenplatte 1 b, welche zusammengefügt sind. Jede Sei tenkante der vorderen Bodenplatte 1 a ist mit dem unteren Abschnitt eines Außen-Längsträgers 2 ver bunden, der eine Außenwand 2 a und eine Innenwand 2 b bildet und einen geschlossenen Querschnitt aufweist, der sich in Längsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckt. Die hintere Bodenplatte 1 b liegt höher als die vordere Bodenplatte 1 a. Das vordere Ende der hinteren Bodenplatte 1 b ist nach unten verlängert und mit der vorderen Bodenplatte 1 a zusammengefügt. Diese Verlängerung der hinteren Bodenplatte 1 b bildet einen gekröpften Abschnitt. Das hintere Ende des Außen- Längsträgers 2 ist mit einem hinteren Radkasten 3 ver bunden.

Ein hinterer Längsträger 4 (auf jeder Seite) ist mit der unteren Fläche der hinteren Bodenplatte 1 b ver bunden und bildet einen Aufbau mit geschlossenem Querschnitt, der sich in Längsrichtung der Kraft fahrzeugkarosserie erstreckt. Der hintere Längsträger 4 hat einen Grundabschnitt 4 a, der einen etwa hut förmigen Querschnitt aufweist, sowie eine vordere Verlängerung 4 b, die einen etwa L-förmigen Querschnitt aufweist. Die vordere Verlängerung 4 b erstreckt sich bis vor den hinteren Radkasten 3 und ist am Seitenab schnitt der hinteren Bodenplatte 1 b an den Außen- Längsträger 2 angesetzt.

Ein vorderer Längsträger 5 (auf jeder Seite) ist an die untere Fläche der vorderen Bodenplatte 1 a angesetzt und bildet einen Aufbau mit geschlossenem Querschnitt, der sich in Längsrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckt. Der vordere Längsträger 5 besteht aus einem Grundabschnitt 5 a mit etwa hutförmigem Quer schnitt sowie einer hinteren Verlängerung 5 b, welche mit dem Grundabschnitt verbunden ist, an welchem die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4 an den Außen-Längsträger 2 angesetzt ist.

Ein Querteil 6 mit etwa hutförmigem Querschnitt ist an die untere Fläche der hinteren Bodenplatte 1 b angesetzt und bildet einen Aufbau mit geschlossenem Querschnitt, der sich in Querrichtung der Kraftfahr zeugkarosserie erstreckt. Ein anderes Querteil 7 mit hutförmigem Querschnitt ist an die obere Fläche der vorderen Bodenplatte 1 a angesetzt und bildet einen anderen Aufbau mit geschlossenem Querschnitt, der sich in Querrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckt. Das Querteil 7 ist durch einen Tunnelab schnitt 1 c, der an der vorderen Bodenplatte 1 a aus gebildet ist, in zwei Abschnitte unterteilt.

Der hintere Abschnitt des hinteren Längsträgers 4 ist mittels eines Stoßfängereinsatzes 8 mit einem hinteren Stoßfänger (nicht gezeigt) verbunden. Das Bezugs zeichen 9 bezeichnet ein Armaturenbrett. Die vorderen seitlichen Rahmenteile 10, 10 sind mit den vorderen Längsträgern 5, 5 verbunden, und die vorderen End abschnitte der vorderen seitlichen Rahmenteile 10, 10 sind miteinander durch ein Querteil 11 verbunden.

Die Verbindung zwischen der hinteren Verlängerung 5 b des vorderen Längsträgers 5 und dem Abschnitt, an welchem die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4 an den Außen-Längsträger 2 an einer Stelle vor dem hinteren Radkasten 3 angesetzt ist, wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4, die mit dem vorderen Ende an die Innenwand 2 b des Außen-Längsträgers 2 angesetzt ist, im wesentlichen derart geformt, daß sie einen etwa L-förmigen Querschnitt aufweist, und zwar durch einen unteren Flanschabschnitt 4 c zum Ansetzen an die Innenwand 2 b, einen horizontalen Abschnitt 4 d, der in die Oberkante des unteren Flanschabschnitts 4 c übergeht, einen mittleren, aufrechten Abschnitt 4 e, der in die Innenkante des horizontalen Abschnitts 4 d übergeht, und einen oberen Flanschabschnitt 4 f, der in die Oberkante des aufrechten Abschnitts 4 e übergeht. Die Vorderkante des mittleren aufrechten Abschnittes 4 e geht in einen mittleren Flanschab schnitt 4 g zum Ansetzen an die Innenwand 2 b über.

Der Grundabschnitt 4 a geht in die Rückseite der vorderen Verlängerung 4 b über und ist vom horizontalen Abschnitt 4 d, dem mittleren aufrechten Abschnitt 4 e und dem oberen Flanschabschnitt 4 f gebildet, welche in den horizontalen Abschnitt, dem mittleren auf rechten Abschnitt bzw. den oberen Flanschabschnitt der vorderen Verlängerung 4 b übergehen. Der Grundab schnitt 4 a ist auch mit einem anderen, mittleren, aufrechten Abschnitt 4 h versehen, der in die Außen kante des horizontalen Abschnittes 4 d übergeht, einem anderen Flanschabschnitt 4 i, der in die Oberkante des aufrechten Abschnitts 4 h übergeht, und einem mittleren Flanschabschnitt 4 m, der in die Vorderkante des mittleren aufrechten Abschnitts 4 h übergeht und an die Innenwand 2 b angesetzt ist.

Auf diese Weise ist der vordere Längsträger 4 mit seinem unteren Flanschabschnitt 4 c und seinem mittleren Flanschabschnitt 4 g, 4 m angesetzt.

Mit jenem Abschnitt, wo die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4 an den Außen-Längsträger 2 angefügt ist, ist auch die hintere Verlängerung 5 b des vorderen Längsträgers 5 verbunden. Die hintere Verlängerung 5 b ist mit einem flachen, horizontalen Abschnitt 5 c und einem Verbindungsflanschabschnitt 5 d versehen, der sich von der Außenkante des horizontalen Abschnitts 5 c aus nach unten fortsetzt. Der Ver bindungsflanschabschnitt 5 d ist mit der Innenwand 2 b des Außen-Längsträgers 2 sowie dem unteren Flansch abschnitt 4 c des hinteren Längsträgers 4 verbunden. Die vordere Seite der hinteren Verlängerung 5 b geht in den Grundabschnitt 5 a über, der einen hutartigen Querschnitt aufweist, und umfaßt einen unteren hori zontalen Abschnitt 5 e, mittlere, aufrechte Abschnitte 5 f, 5 f, welche in die Innen- bzw. Außenkante des hori zontalen Abschnitts 5 e übergehen, sowie obere Flansch abschnitte 5 g, 5 g, welche entsprechend in die Ober kanten der aufrechten Abschnitte 5 f, 5 f und auch in den horizontalen Abschnitt 5 e übergehen, wie gezeigt ist.

An der oberen Fläche der vorderen Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4 ist eine Verstärkung 21 be festigt, die eine etwa dreieckige Geometrie aufweist und eine Grundplatte 21 a sowie einen aufrechten Flanschabschnitt 21 b besitzt, der in die Umfangskante der Grundplatte 21 a übergeht, um hierbei die Festig keit der vorderen Verlängerung 4 b zu erhöhen. Ferner ist ein Tragbügel 23 für einen Längslenker 22, der drehbar eine Hinterachse (nicht gezeigt) trägt, an der unteren Fläche der vorderen Verlängerung 4 b ange bracht. Der Tragbügel 23 kann an der unteren Fläche der vorderen Verlängerung 4 b durch Einschrauben von Bolzen bzw. Schrauben (nicht gezeigt) in Muttern 24 angebracht werden, die an der oberen Fläche der Verstärkung 21 befestigt sind, und zwar durch Montage löcher 23 a des Tragbügels 23 hindurch.

Fig. 6 zeigt den Längslenker 22 mit dem Tragbügel 23.

Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden, da die Querschnittsanordnungen des hinteren Längsträgers 4 und des vorderen Längsträgers 5 mit dem einen ge schlossenen Querschnitt bildenden Aufbau des Außen- Längsträgers 2 mit großer Festigkeit verbunden sind, die Festigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie in Längs richtung und die Festigkeit hiervon in Querrichtung beide durch die Zusammenwirkung der drei Anordnungen mit geschlossenem Querschnitt erhöht, was zu einer verbesserten Festigkeit der gesamten Karosserie bzw. des gesamten Aufbaus führt. Da die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4, an welchem eine äußere Last vom Längslenker 22 aufgebracht wird, mit dem Außen- Längsträger 2 und dem vorderen Längsträger 5 verbunden ist, wird insbesondere die äußere Last auf den Außen-Längsträger 2 und den vorderen Längsträger 5 verteilt. Ferner wird eine äußere Last, die vom hinteren Stoßfänger (nicht gezeigt) auf den hinteren Längsträger 4 über den Stoßfängereinsatz 8 aufge bracht wird, in ähnlicher Weise auf den Außen-Längs träger 2 und den vorderen Längsträger 5 verteilt. Dies ist bei der praktischen Verwendung der Kraftfahr zeugkarosserie von großem Vorteil.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Verstärkung 21 nur für die vordere Verlängerung 4 b des hinteren Längsträgers 4 vorgesehen. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist es allerdings auch möglich, eine andere Verstärkung 31 auch für den Grundabschnitt 4 a vorzu sehen und das vordere Ende der Verstärkung 31 mit dem hinteren Ende der obenerwähnten Verstärkung 21 zu verbinden, um hierbei noch weiter die Festigkeit der Kraftfahrzeugkarosserie zu erhöhen.

Fig. 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Form eines Teils der erfindungsgemäßen Bodengruppe. In Fig. 8 und 9 umfaßt ein hinterer Längsträger 40 einen Grundab schnitt 40 a mit einem etwa hutartigen Querschnitt sowie eine vordere Verlängerung 40 b. Die vordere Verlängerung 40 b ist längs des Außen-Längsträgers 2 angeordnet. Die vordere Verlängerung 40 b ist mit einem inneren Flanschabschnitt 40 c versehen, der am gekröpften Abschnitt des hinteren Bodens 1 b ange fügt ist, sowie einem äußeren Flanschabschnitt 40 d, der an den oberen und seitlichen Abschnitten der Innenwand 2 b des Außen-Längsträgers 2 angefügt ist. Der vordere Endflansch der vorderen Verlängerung 40 b ist an die untere Seite der Verbindungsstelle des vorderen Bodens 1 a mit dem hinteren Boden 1 b ange fügt. Obere Abschnitte eines Längslenkerbügels 230 mit einem etwa U-förmigen Querschnitt sind an die vordere Verlängerung 40 b des hinteren Längsträgers 40 angefügt, wie gezeigt ist, und das vordere Ende des Längslenkerbügels 230 ist mit dem hinteren Endab schnitt einer hinteren Verlängerung 50 b eines vorderen Längsträgers 50 verbunden.

Claims

1. Verstärkungsrahmen für eine Bodengruppe einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie, mit hinteren Längsträgern (4; 40) und vorderen Längsträgern (5; 50), die bis in die Bereiche vor den hinteren Radausschnitten nach hinten und nach außen geführt sind, wo sie jeweils mit dem entsprechenden hinteren Längsträger (4; 40) zusammen treffen, wobei die Längsträger (4, 5; 40, 50) in diesen Bereich an den entsprechenden, aus einer Innenwand (2 b) und einer Außenwand (2 a) gebildeten Außen-Längsträger (2) angebunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine vordere Verlängerung (4 b; 40 b) des hinteren Längsträ gers (4; 40) einen nach oben offenen, im wesentlichen hut förmigen Querschnitt aufweist und mit der Innenwand (2 b) des Außen-Längsträgers (2) verbunden ist, daß am hinteren Ende (5 b; 50 b) des vorderen Längsträgers (5, 50) ein fla cher Abschnitt (5 b) ausgebildet ist, der überlappend mit einem unteren Wandabschnitt (4 d) der vorderen Verlängerung (4 b; 40 b) des hinteren Längsträgers (4; 40) verbunden ist, und daß der flache Abschnitt (5 c) einen Flansch (5 d) auf weist, der parallel zur Innenwand (2 b) des Außen-Längsträ gers (2) geformt und mit diesem verbunden ist.

2. Verstärkungsrahmen nach Anspruch 1, bei dem ein vorderer und ein hinterer Bodenabschnitt (1 a, 1 b) vorgese hen sind, von denen der Hintere (1 b) höher gelegen ist als der Vordere (1 a), dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Längsträger (4; 40) gekröpft ist.

3. Verstärkungsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß der hintere Längsträger (4) mit stirnseitigen Flanschen (4 b, 4 g, 4 m) an die Innenwand (26) des Außen-Längsträgers (2) angefügt ist.

4. Verstärkungsrahmen nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die vordere Verlängerung (40 b) des hinteren Längsträgers (40) mit der äußeren Seitenwand an der Innenwand (2 b) des Außen-Längs trägers (2) anliegt und über den zugehörigen Seitenflansch (40 d) mit ihm verbunden ist.

5. Verstärkungsrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Trägern (2; 4; 40; 5; 50) hinter dem Übergang zwi schen vorderem und hinterem Bodenabschnitt (1 a, 1 b) liegt.

6. Verstärkungsrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragbügel (23, 230) für einen Längslenker (22) an der unteren Fläche des hinteren Längsträgers (4 b; 40 b) ange bracht ist.

7. Verstärkungsrahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkung (21) im Bereich des Tragbügels (23; 230) an den Längsträger (4; 40) angefügt ist.