DE4205891C2 - Bodengruppe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bodengruppe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Personenkraftwagen ist eine Bodengruppe bekannt, welche auf jeder Seite in symmetrischer Anordnung zur Fahrzeuglängsachse je ein vorderes Längsträgerglied aufweist. Dieses Längsträgerglied dient der Aufnahme des Antriebsaggregates und übernimmt bei einem Front­ aufprall die Krafteinleitung in die Karosserie. Zur verbesserten Krafteinleitung wird das vordere Längsträ­ gerglied in ein inneres Längsträgerglied und ein äuße­ res Längsträgerglied aufgespalten. Während das innere Längsträgerglied nahe dem Mitteltunnel verläuft bzw. mit diesem verbunden ist, wird das äußere Längsträger­ glied nahe an dem Türschweller geführt oder bildet mit diesem gar eine Baueinheit. Sowohl das innere als auch das äußere Längsträgerglied sind meist als hutförmiges Blechpreßteil ausgeführt. Bei Verbindung mit dem über den Längsträgergliedern angeordnetem Bodenblech ergeben sich geschlossene Träger mit großer Widerstandskraft. Das innere und das äußere Längsträgerglied werden ge­ wöhnlich bis in den Bereich von Aufnahmen für einen Vordersitz geführt. Bis zu diesem Abschnitt ist eine gute Krafteinleitung in die Fahrzeugkarosserie gewähr­ leistet. In diesem Bereich schließt gewöhnlich auch eine mittlere senkrechte Karosseriesäule (B-Pfosten) an die Bodengruppe an.

Weiterhin ist eine Bodengruppe bekannt (ATZ Automobil­ technische Zeitschrift 93 (1991) 9, S. 479) mit je einem vorderen Längsträgerglied, welches sich in ein inneres Längsträgerglied und ein äußeres Längsträgerglied aufga­ belt, wobei das äußere Längsträgerglied nahe einem Tür­ schweller angeordnet ist. Im Bereich der Fahrgastzelle verlaufen die inneren Längsträgerglieder unter dem Bodenblech, während die äußeren Längsträgerglieder neben dem Bodenblech angeordnet sind.

Bei einer aus der US 12 90 939 bekannten Lösung bildet das Bodenblech im Bereich des Fahrgastraumes den unteren Abschluß der Bodengruppe. Die Längsträger sind allesamt über dem Bodenblech angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln die Festigkeit einer gattungsgemäßen Bodengrup­ pe zu erhöhen und eine verbesserte Kraftein- und Über­ leitung bei großen Krafteinwirkungen zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung werden die bei­ den Längsträgerglieder, nunmehr allerdings auf der Innenseite des Bodenbleches, weitergeführt, wodurch die Festigkeit weiter erhöht wird. Die Fortbildung des inneren und des äußeren Längsträgergliedes als Sitz­ längsträger stellt meist keinen höheren Bauaufwand dar, da die Vordersitze ohnehin nicht unmittelbar auf dem Bodenblech, sondern auf diesem erhöht angeordnet werden müssen.

Vorteilhaft ist, wenn beginnend ab dem hinteren Endbe­ reich von einem oder beiden Sitzlängsträgern an der Außenseite des Bodenbleches ein hinteres Längsträger­ glied angeschlossen ist. Somit ist zumindest im Bereich der Fahrgastzelle eine durchgängige Längsträgerstruktur geschaffen, wobei ein Abschnitt dieser Längsträgerglie­ der einen erhöht verlaufenden Sitzlängsträger bildet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können der innere und der äußere Sitzlängsträger durch einen Sitz­ querträger miteinander verbunden sein. Dabei ist es günstig, wenn sich der Sitzquerträger etwa in der Mitte der Sitzlängsträger zur Bildung einer H-förmigen Struk­ tur anschließt. Die damit geschaffene Querversteifung wirkt sich besonders positiv bei einem Seitenaufprall aus.

Wenn die zu beiden Seiten des Mitteltunnels angeordne­ ten Sitzlängsträger durch einen den Mitteltunnel über­ greifenden Tunnelquerträger verbunden werden, dann ergibt sich eine in Querrichtung besonders steife Struktur, welche ggf. auf eine Fahrzeughälfte einwir­ kende Kräfte über den Tunnelquerträger auf die andere Seite mitüberleitet. Wenn man berücksichtigt, daß sich im Bereich der Sitzquerträger nach oben hin die Mit­ telsäulen des Fahrzeuges anschließen und diese Mittel­ säulen ggf. im Dachbereich wiederum durch einen Quer­ spant verbunden sind, dann wird mit einfachen Mitteln ein umlaufender Querspant erzeugt, der die Torsionsstei­ figkeit der Karosserie wesentlich erhöht.

Bevorzugt ist das Bodenblech zwischen dem inneren und dem äußeren Längsträgerglied und/oder zwischen den hinteren Längsträgergliedern wannenförmig eingezogen. Durch diese Ausgestaltung wird ein zusätzlicher Raum im Bereich der Fußauflage geschaffen, ohne daß dadurch die Bodenfreiheit reduziert wird. Wenn der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Längsträgerglied, wie wohl in den meisten Fällen, wegen der engen Abmessungen nicht zur Aufnahme der Füße der Insassen dienen kann, dann kann die vorgeschlagene Einprägung im Bodenblech dazu dienen, beispielsweise eine Dämmatte zur Geräusch­ reduzierung aufzunehmen. Bei dieser Ausgestaltung wird zumindest eine der Dicke der Dämmstoffmatte entspre­ chende Höhe gewonnen.

Die Erfindung geht aus von einer Bodengruppe mit auf jeder Seite einem vorderen Längsträgerglied, welches sich in ein inneres Längsträgerglied und ein äußeres Längsträgerglied aufgabelt. Bei einer solchen Struktur soll die Festigkeit erhöht werden. Um die Kräfte besser über das innere und das äußere Längsträgerglied in die zugeordneten Sitzlängsträger einleiten zu können, wird vorgeschlagen, die Innenwand des vorderen Längsträger­ gliedes mit der Innenwand des äußeren Längsträgerglie­ des durch eine innere Zwischenwand zu verbinden. Diese innere Zwischenwand überbrückt den relativ "weichen" Bereich der Trägerstruktur im Bereich der Gabelung.

Wenn das äußere Längsträgerglied zum Anschluß an eine vordere Karosseriesäule (A-Pfosten) zu dieser Säule hin ausgeweitet ist, dann entsteht - wie bei der angespro­ chenen Gabelung - ebenfalls ein großer Querschnitt, der in vertikaler Richtung insgesamt recht nachgiebig ist. Zur Verstärkung dieses Bereiches wird vorgeschlagen, die Außenwand des vorderen Längsträgergliedes mit der Außenwand des äußeren Längsträgergliedes durch eine äußere Zwischenwand zu verbinden. Diese äußere Zwi­ schenwand erhöht nicht nur die Steifigkeit, sondern kann bevorzugt auch dazu dienen, die Kräfte aus einem Karosserieaufnahmepunkt an der Unterseite des äußeren Längsträgergliedes über die äußere Zwischenwand so in die Karosserie einzuleiten, daß das äußere Längsträger­ glied nicht verformt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einzelne Teile der Bodengruppe eines Personenkraftwagens,

Fig. 2 den Schnitt II/II aus Fig. 1, wobei zusätzlich ein in Fig. 1 nicht dargestellter Türschweller und ein Bodenblech eingezeichnet sind,

Fig. 3 den linken Abschnitt der Bodengruppe in Drauf­ sicht

Fig. 4 die Darstellung aus Fig. 3 in Seitenansicht.

Fig. 1 zeigt Teile einer Bodengruppe für einen Perso­ nenkraftwagen, welche symmetrisch zur Fahrzeuglängsach­ se aufgebaut ist.

Die Bodengruppe umfaßt - bezogen auf die linke Seite - ein vorderes Längsträgerglied 5 welches nach hinten hin in ein inneres Längsträgerglied 7 und ein äußeres Längsträgerglied 9 aufgegabelt ist.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind das innere Längsträgerglied 7 und das äußere Längsträgerglied 9 durch ein hutförmi­ ges Blechpreßteil gebildet. Diese Profile werden durch ein Bodenblech 11, welches mit den Längsträgergliedern durch Punktschweißung verbunden ist, geschlossen. Zwi­ schen dem inneren Längsträgerglied 7 und dem äußeren Längsträgerglied 9 ist das Bodenblech 11 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Dämmatte wannenförmig einge­ zogen. Außerdem bildet das Bodenblech 11 einen Tunnel 13 und die Innenseite eines Türschwellers 15. Zum Ver­ ständnis der Fig. 1 sei angemerkt, daß in dieser Fig. das Bodenblech 11, der Tunnel 13 und der Türschweller 15 nicht eingezeichnet sind.

Aus den Fig. 3 und 4 ist zu erkennen, daß das innere Längsträgerglied 7 und das äußere Längsträgerglied 9 nur begrenzt an der Unterseite des Bodenbleches 11 nach hinten geführt sind, etwa bis in den Bereich, in dem gewöhnlich ein Vordersitz angeordnet wird. Wie insbe­ sondere in Fig. 3 gut zu erkennen ist, schließt sich an das innere Längsträgerglied 7 und das äußere Längsträ­ gerglied 9 nach hinten je ein Sitzlängsträger 17 bzw. 19 an. Wie der Name sagt, sollen die Sitzlängsträger 17 und 19 der Aufnahme eines Vordersitzes dienen und die dafür notwendigen erhöhten Aufnahmen für den Vordersitz tragen.

Die Sitzlängsträger 17 und 19 sind einstückig über einen Sitzquerträger 21 verbunden. Wie Fig. 3 unmittel­ bar zeigt, schließt sich an den Sitzlängsträger 17 ein Tunnelquerträger 23 an, welcher den aus dem Bodenblech 11 geformten Tunnel 13 übergreift. Durch das Zusammen­ wirken der Sitzquerträger auf jeder Fahrzeugseite und dem Tunnelquerträger wird ein in Fahrzeugquerrichtung sehr steifer Verbund geschaffen, welcher nicht nur die Torsionssteifigkeit verbessert, sondern auch bei einem Seitenaufprall die notwendigen Reaktionskräfte aufzu­ bauen imstande ist.

Um die bei einem Front- bzw. Heckaufprall auftretenden Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung günstig in die Karosse­ rie einleiten zu können, schließen sich an die Sitz­ längsträger 17 und 19 hintere Längsträgerglieder 25 an. Somit werden im Bodenbereich durchgehende Längsträger geschaffen, welche im Bereich der Vordersitze zum In­ nenraum hin verlagert sind und dadurch für die Vorder­ sitze ohne zusätzlichen Aufwand die gewünschte erhöhte Sitzposition schaffen.

Zur verbesserten Krafteinleitung in die Längsträger­ glieder ist die Innenwand 27 des vorderen Längsträger­ gliedes mit der Innenwand 29 des äußeren Längsträger­ gliedes 9 durch eine innere Zwischenwand 31 verbunden. Die innere Zwischenwand 31 unterteilt den sehr breiten und deshalb in vertikaler Richtung sehr weichen Träger­ querschnitt im Bereich der Gabelung.

Wie aus Fig. 3 weiter zu ersehen ist, sind die Außen­ wand 33 des vorderen Längsträgergliedes 5 und die Außenwand 35 des äußeren Längsträgergliedes 9 durch eine äußere Zwischenwand 37 miteinander verbunden. Diese dient ebenfalls dazu, den Querschnitt festig­ keitserhöhend zu unterteilen und außerdem dazu, die Kräfte aus einem Karosserieaufnahmepunkt 39 ohne Ver­ formung des äußeren Längsträgergliedes 9 in vertikaler Richtung in die Karosserie einleiten zu können.

Claims (10)

1. Bodengruppe für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, umfassend auf jeder Seite in symmetrischer Anordnung zur Fahrzeuglängsachse je ein vorderes Längsträgerglied, welches sich in ein inneres Längsträgerglied und ein äußeres Längsträ­ gerglied aufgabelt, wobei das innere Längsträger­ glied in enger räumlicher Zuordnung zu einem Mit­ teltunnel steht und das äußere Längsträgerglied nahe einem Türschweller angeordnet ist, und wobei das innere Längsträgerglied und das äußere Längs­ trägerglied bis in den Bereich von Aufnahmen für einen Vordersitz geführt und dort an der Außensei­ te des Bodenbleches der Bodengruppe befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das innere Längsträgerglied (7) und an das äußere Längsträgerglied (9) auf der Innenseite des Boden­ bleches (11) nach hinten hin je ein Sitzlängsträ­ ger (17, 19) zur Aufnahme des Vordersitzes an­ schließt.

2. Bodengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß beginnend ab dem hinteren Endbereich des Sitzlängsträgers (17, 19) an der Außenseite des Bodenbleches (11) ein hinteres Längsträgerglied (25) angeschlossen ist.

3. Bodengruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der innere und der äußere Sitz­ längsträger (17, 19) durch einen Sitzquerträger (21) miteinander verbunden sind.

4. Bodengruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Sitzquerträger (21) etwa in der Mitte der Sitzlängsträger (17, 19) zur Bildung einer H-förmigen Struktur anschließt.

5. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beiden Seiten des Mitteltunnels (13) angeordneten Sitzlängsträger (17) durch einen den Mitteltunnel (13) übergrei­ fenden Tunnelquerträger (23) verbunden sind.

6. Bodengruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tunnelquerträger (23) etwa in Verlän­ gerung der Sitzquerträger (21) verläuft.

7. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (11) zwischen dem inneren und dem äußeren Längsträger­ glied (7 bzw. 9) und/oder zwischen den hinteren Längsträgergliedern (25) wannenförmig eingezogen ist.

8. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (27) des vorderen Längsträgergliedes (5) mit der Innenwand (29) des äußeren Längsträgergliedes (9) durch eine innere Zwischenwand (31) verbunden ist.

9. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (33) des vorderen Längsträgergliedes (5) mit der Außenwand (35) des äußeren Längsträgergliedes (9) durch eine äußere Zwischenwand (37) verbunden ist.

10. Bodengruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich der äußeren Zwischenwand (37) an der Unterseite des äußeren Längsträgergliedes (9) ein Karosserieaufnahmepunkt (39) ausgebildet ist.