DE3942794A1 - Rahmenanordnung fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Rahmenanordnung fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rahmenanordnung für ein
Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 36 03 706 ist bereits eine Rahmenanordnung
eines mit einem selbsttragenden Wagenkasten versehenen
Personenkraftwagens bekannt. An der Bodengruppe des
Personenkraftwagens sind im vorderen Bereich zwei
Längsträger befestigt, die einen Vorderrahmen bilden.
Die beiden Längsträger sind über einen senkrecht zu den
Längsträgern angeordneten Querträger so miteinander
verbunden, daß ein H-förmiger Vorderrahmen entsteht.
Dieser Vorderrahmen hat jedoch den Nachteil, daß auf
grund der auftretenden Hoch- und Querkräfte sowohl eine
Verdrehung der Längsträger um die Fahrzeuglängsachse als
auch eine Parallelogrammverformung in der horizontalen
Ebene auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rahmenanordnung zu
schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das erfindungsgemäße, zwischen den Längsträgern
angeordnete Versteifungsteil wird in einfacher Weise die
Quer- und Torsionssteifigkeit erheblich erhöht. An dem
Versteifungsteil können die von der Radaufhängung
erzeugten Kräfte direkt aufgenommen werden. Gleiches
gilt auch für die durch die Lenkung und die Lagerung des
Motors bzw. des Getriebes erzeugten Kräfte. Schließlich
ist eine hinter der Vorderachse liegende Schwerpunkt
lagerung des Motors ohne einen zusätzlichen Querträger
möglich. Durch die größere Steifigkeit des Vorderrahmens
wird auch die Karosserie versteift, die dadurch leichter
werden kann.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit der
Bodengruppe eines Kraftfahrzeuges verbundenen
Vorderrahmens,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen bekannten,
H-förmigen Vorderrahmen, bei dem zusätzlich
die Parallelogramm-Verformung der Längsträger
beim Auftreten von Querkräften eingezeichnet
ist,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine erste
Ausführungsform des Vorderrahmens und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite
Ausführungsform des Vorderrahmens.
In der Fig. 1 ist ein aus zwei Längsträgern 2 und 3
bestehender Vorderrahmen 1 abgebildet, der an einer
Bodengruppe 4 bzw. einer Stirnwand 5 eines Kraftfahr
zeuges befestigt ist. An den symmetrisch zur Fahrzeug
längsachse 6 angeordneten Längsträgern 2 und 3 sind die
an den Längsträgern im Normalbetrieb auftretenden Quer
und Hochkräfte FQr, FQ1, FHr, FHl und die daraus resul
tierenden Momente MQr, MQl, MHr, MHl eingezeichnet. Die
durch die Querkräfte FQr,l erzeugten Momemte MQr,l
ergeben sich aus dem Abstand "b" zwischen dem jeweiligen
Angriffspunkt A, B der Querkräfte und der Verbindungs
stelle C des jeweiligen Längsträgers 2, 3 an der Stirn
wand 5. Die durch die Hochkräfte FHr,l bewirkten
Momente MQr,l ergeben sich aus dem Produkt der Hoch
kräfte mit dem oben beschriebenen Abstand "b". Die
beiden Längsträger 2, 3 sind von der Fahrzeuglängsachse
6 jeweils um den Betrag "a" beabstandet.
In der Fig. 2 ist ein bekannter Vorderrahmen 1′ abge
bildet, der aus zwei Längsträgern 8 und 9 und einem
senkrecht zu den beiden Längsträgern angeordneten
Querträger 7 besteht. Durch eine auf den Längsträger 9
bei B wirkende Querkraft FQ1 wird der Vorderrahmen 1′
nach rechts verschoben, so daß sich eine Parallelogramm
verformung ergibt. Die nach der Verformung eingenommenen
Lagen der Längsträger bzw. des Querträgers ergeben sich
aus der strichlierten Darstellung in der Fig. 2 und der
mit einem Apostroph versehenen Bezugszeichen der je
weiligen Bauteile.
In der Fig. 3 ist eine erste Ausführungsform eines
Vorderrahmens 1 gezeigt, bei dem die durch die Quer- und
Hochkräfte und die daraus resultierenden Momente er
zeugten Verformungen weitestgehend vermieden werden.
Dies wird dadurch erreicht, daß ein vier Arme 11, 12,
13, 14 aufweisendes Versteifungsteil 10 zwischen den
Längsträgern 2 und 3 angeordnet ist. Das Verstei
fungsteil 10 kann ein einteiliges Versteifungskreuz oder
ein aus mehreren Bauteilen zusammengesetztes Bauelement
sein. Beispielsweise können die Arme 11 und 13 sowie 12
und 14 jeweils ein einstückiger Träger 15 und 16 sein.
Der Schnittpunkt M der Arme bzw. der Träger liegt in
Höhe der Fahrzeuglängsachse 6. Wie dies genauer aus der
Fig. 4 hervorgeht, liegt der Schnittpunkt M ungefähr auf
der Höhe der durch die Mitte der Räder 18 und 19 hin
durchgehenden Querachse 17. Das Versteifungsteil 10 ist
so ausgebildet, daß der Schwerpunkt S des Motors hinter
dem Schnittpunkt M in Richtung der Stirnwand 5 liegt. In
der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind die
zusammmengehörigen Arme 11 und 13 und 12 und 14 bzw.
Träger 15 und 16 geradlinig ausgebildet. Die Träger 15
und 16 können im Bereich des Schnittpunktes M mit
einander verbunden sein. Die Arme 11, 12, 13, 14 sind im
Bereich des Schnittpunktes M an einem in der Fig. 4
dargestellten Zentralkörper 20 befestigt. Der zwischen
der Fahrzeuglängsachse 6 und dem Arm 12 bzw. Arm 13
befindliche Winkel α liegt in einem Bereich zwischen
30° und 60° und beträgt insbesondere 45°. Der zwischen
der Fahrzeuglängsachse 6 und dem Arm 11 bzw. 14 einge
schlossene Winkel β liegt in einem Bereich zwischen 35°
und 65° und beträgt insbesondere 50°.
In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines
Vorderrahmens 1 gezeigt, die sich im wesentlichen von
der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform dadurch
unterscheidet, daß die den Armen 11 und 14 entsprechen
den Armen 21 und 24 nicht mehr geradlinig, sondern
bogenförmig gekrümmt verlaufen. Dabei liegt der Winkel
"γ", der zwischen der Fahrzeuglängsachse 6 und dem an
das Ansatzstück 22 des Zentralkörpers 20 anschließenden
Bereich des Armes 24 eingeschlossen ist, in einem
Bereich zwischen 45° und 75° und beträgt insbesondere
60°. Das mit dem jeweiligen Längsträger 2 oder 3 verbun
dene Ende 25 bzw. 26 des Armes 21 bzw. 24 schließt mit
der Längsachse 27 bzw. 28 des Längsträgers 2 bzw. 3
einen Winkel "ε" ein, der in einem Bereich zwischen 30°
und 90° liegt und insbesondere 70° beträgt. An dem
Versteifungsteil 10 können die Querlenker der Radauf
hängung befestigt sein. In der in der Fig. 4 gezeigten
Ausführungsform ist der Querlenker 29 am Ende 25 des
Armes 21 und der Querlenker 30 am Ende 26 des Armes 24
gelenkig angeordnet. Ferner können am Versteifungsteil
10 die Halterungen zur Aufnahme des Motors und des
Getriebes befestigt sein. Zu diesem Zweck ist jeweils
ein mit einem Motorgummilager 31 bzw. 32 versehener Arm
33 bzw. 34 an den Armen 12, 21 bzw. 13, 14 und am
Längsträger 2 bzw. 3 befestigt. In Höhe der Motorgummi
lager 31, 32 liegt auf der Fahrzeuglängsachse 6 der
Schwerpunkt "S" des Motors.
Claims (14)
1. Rahmenanordnung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere
für einen mit einem selbttragenden Wagenkasten
versehenen Personenkraftwagen, mit einer Boden
gruppe, an deren vorderen Bereich zwei Längsträger
befestigbar sind, die im Bereich der Vorderradauf
hängung über einen Querträger miteinander verbunden
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger
(2, 3) über eine kreuzförmig angeordnete Ver
strebung (11, 12, 13, 14, 21, 24, 20; 15, 16)
miteinander verbunden sind.
2. Rahmenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verstrebung ein Versteifungsteil
(10) ist, das mindestens vier Arme (11, 12, 13, 14;
21, 24) aufweist, die zumindest in Richtung der
Fahrzeuglängsachse (6) symmetrisch zueinander
angeordnet sind und an ihren äußeren Enden an den
Längsträgern (2, 3) befestigt sind.
3. Rahmenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die vier Arme (11, 12, 13, 14,;
21, 24) an ihrem inneren Ende an einem Zentral
körper (20) befestigt sind.
4. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die der Stirnwand (5) des Kraftfahrzeuges
zugewandten hinteren Arme (12, 13) vom Mittelpunkt
M des Versteifungsteils (10) zum jeweiligen Längs
träger (2, 3) geradlinig unter Bildung eines
Winkels α zwischen dem jeweiligen Arm (12, 13) und
der Fahrzeuglängsachse (6) verlaufen, wobei der
Winkel α in einem Bereich zwischen 30° und 60°
liegt und insbesondere 45° beträgt.
5. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorderen Arme (11, 14) geradlinig vom Mittel
punkt M des Versteifungsteils (10) zum jeweiligen
Längsträger (2, 3) unter Einschließung eines
Winkels β zwischen dem Arm (11, 14) und der Fahr
zeugslängsachse (6) verlaufen, der in einem Bereich
zwischen 30° bis 70° liegt und insbesondere 45°
beträgt.
6. Rahmenanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Arme (21,
24) jeweils bogenförmig gekrümmt sind.
7. Rahmenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem an das Anschlußstück
(22) des Zentralkörpers (20) anschließenden Ende
des Armes (21, 24) und der Fahrzeuglängsachse (6)
ein Winkel γ eingeschlossen ist, der in einem
Bereich zwischen 45° und 75° liegt und insbesondere
60° beträgt.
8. Rahmenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das am jeweiligen Längsträger (2, 3)
befestigte Ende (25, 26) des jeweiligen Arms (21,
24) mit der Längsachse (27, 28) des jeweiligen
Längsträgers (2, 3) einen Winkel ε einschließt,
der in einem Bereich zwischen 50° und 90° liegt und
insbesondere 70° beträgt.
9. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mitte M des Versteifungsteils (10) ungefähr
auf der Höhe der durch die Mitten der Räder (17,
18) hindurchgehenden Querachse (17) liegt.
10. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mitte M des Versteifungsteils (10) vor dem
Motorschwerpunkt (S) ausgebildet ist.
11. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Versteifungsteil (10) Halterungselemente
(31, 32, 33, 34) zur Lagerung bzw. Aufnahme von im
Motorraum angeordneten Baugruppen, insbesondere des
Motors und des Getriebes, angeordnet sind.
12. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am Versteifungsteil (10) Teile der Radauf
hängung (29, 30) angeordnet sind.
13. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Versteifungsteil (10) aus zwei Trägern (15,
16) gebildet ist.
14. Rahmenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Träger (15, 16) an ihrem
in der Höhe der Fahrzeuglängsachse (6) liegenden
Überschneidungsbereich miteinander verbunden sind.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |