DE4244217A1 - Selbsttragende Fahrzeugkarosserie - Google Patents
Selbsttragende FahrzeugkarosserieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine selbst tragende
Kraftfahrzeugkarosserie mit äußeren seitlichen Längsträgern
(Schwellern) am Unterboden im Bereich der Fahrgastzelle gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einer bekannten selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie der
eingangs genannten Gattung (DE 39 05 650 C1) wird die
Karosseriesteifigkeit eines Kraftfahrzeuges gegen
Torsionsverformungen dadurch heraufgesetzt, daß am Unterboden
der Karosserie Streben festgelegt sind, die einerseits an einem
seitlich außenliegenden Längsträger befestigt, gegen einen
Fahrzeugmittenbereich gerichtet und andererseits wiederum am
Unterboden der Karosserie befestigt sind. Durch diese etwa
horizontal ausgerichteten Streben wird die Torsionssteifigkeit
des Kraftfahrzeuges wesentlich erhöht.
Zur Befestigung der den seitlichen Längsträgern abgekehrten
Enden der Streben muß entweder ein Quertrager vorgesehen werden
(z. B. Motorquerträger) oder aber der Unterboden muß in einem
Fahrzeugendbereich so ausgestaltet werden, daß er etwa in der
Ebene der Unterseite der seitlichen Längsträger verläuft. Diese
Maßnahmen müssen bereits bei der Konstruktion eines
Kraftfahrzeuges berücksichtigt werden. Als Nachrüstlösung für
bereits vorhandene Kraftfahrzeuge sind diese Streben also nur
bedingt geeignet.
Ferner verursachen die nach unten hin vorstehenden Streben im
Fahrbetrieb eine Verwirbelung der Unterbodenströmung, was sich
unter Umständen negativ auf die aerodynamischen Eigenschaften
des Kraftfahrzeuges auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es, an einem Unterboden eines
Kraftfahrzeuges solche Vorkehrungen zu treffen, daß neben einer
wesentlichen Erhöhung der Torsionssteifigkeit die
aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges positiv
beeinflußt werden und daß sich die Vorrichtung auch bei
vorhandenen Kraftfahrzeugen problemlos nachrüsten läßt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere, die Erfindung in
vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die
Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind
darin zu sehen, daß durch die Anordnung einer starr mit der
Kraftfahrzeugkarosserie im Fahrzeugvorbau und/oder im
Fahrzeugheck verbundenen schubsteifen Bodenplatte neben einer
wesentlichen Erhöhung der Torsionssteifigkeit auch die
aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb
verbessert werden (cw-Wert, Abtrieb), weil Verwirbelungen der
Unterbodenströmung durch die glattflächige Ausbildung der
Bodenplatte vermieden werden.
Durch die schubsteife Bodenplatte werden ferner darunterliegende
Fahrzeugkomponenten abgedeckt und vor Staub, Schmutz und
Steinschlag geschützt. Die schubsteife Bodenplatte wird starr
mit den seitlichen Längsträgern und einem Stützelement verbunden
und läßt sich einfach herstellen und montieren.
Ferner lassen sich die Bodenplatte und das Stützelement in
einfacher Weise auch bei älteren Fahrzeugen nachrüsten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht auf eine endseitige
Trägerstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einer
aufgesetzten schubsteifen Bodenplatte.
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht einer weiteren
Ausführungsform einer Trägerstruktur mit einer
aufgesetzten schubsteifen Bodenplatte.
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 durch
eine schwellerseitige Befestigung der Bodenplatte in
größerem Maßstab.
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV durch eine hintere
Befestigung der Bodenplatte und des Stützelementes.
Von einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie 1 ist in den
Fig. 1 und 2 eine benachbart einer Fahrbahn verlaufende
Trägerstruktur 2 dargestellt.
Die Trägerstruktur 2 umfaßt zwei seitlich außenliegende
Längsträger 3, 4 (Schweller), die sich im Bereich einer
Fahrgastzelle 5 erstrecken. Im Übergangsbereich 6 zu einem
Fahrzeugendbereich 7 (Fahrzeugvorbau und/oder Fahrzeugheck)
schließen sich an die seitlich außenliegenden Längsträger 3, 4
nach innen und nach oben hin abgekröpfte vordere und/oder
hintere Längsträger 8, 9 an, die gemäß Fig. 1 durch einen
Querträger 10 miteinander verbunden sind.
Um die Torsionssteifigkeit der selbsttragenden
Kraftfahrzeugkarosserie 1 zu erhöhen, damit die Höhe der
maximalen Torsionsschwingungsamplituden herabzusetzen und den
Torsions-Eigenfrequenzwert der Karosserie zu erhöhen und damit
gegenüber der Torsionseigenfrequenz der Räder und Radachsen
deutlicher abzusetzen, ist vorgesehen, daß an der Unterseite der
Trägerstruktur 2 der Kraftfahrzeugkarosserie 1 eine Vorrichtung
11 zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit angeordnet ist.
Die Vorrichtung 11 wird durch eine schubsteife Bodenplatte 12
gebildet, die einerseits mit einem Endbereich 13 der seitlichen
Längsträger 3, 4 der Fahrgastzelle 5 und andrerseits über ein
Stützelement 14 jeweils starr mit den höherliegenden vorderen
und/oder hinteren Längsträgern 8, 9 des Fahrzeugvorbaus und/oder
des Fahrzeughecks oder einem Querträger 10 verbunden ist. Die
schubsteife Bodenplatte 12 ist möglichst tiefliegend an der
Trägerstruktur 2 im Fahrzeugvorbau und/oder des Fahrzeughecks
angeordnet und wird durch ein ebenes glattflächiges, etwa 2-4 mm
dickes Stahl oder Aluminiumblech gebildet, das vorzugsweise
keine Sicken aufweist.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die schubsteife Bodenplatte 12 in
Längs- und Querrichtung eben ausgebildet.
In der Seitenansicht gesehen verläuft die Bodenplatte 12
annähernd horizontal oder aber sie steigt unter einem geringen
Neigungswinkel zum Fahrzeugendbereich 7 hin (Fahrzeugvorbau
und/oder Fahrzeugheck) leicht an.
Entsprechend den Fig. 1 und 2 ist die tragende Bodenplatte 12
etwa trapezförmig ausgebildet, wobei sich die seitlichen
Begrenzungskanten 15, 16 zum Fahrzeugvorbau und/oder
Fahrzeugheck hin nach innen verjüngen. Es besteht aber auch die
Möglichkeit, daß die Bodenplatte dreieckig, rechteckig oder dgl.
ausgebildet ist.
Die Befestigungspunkte 17, 18 der Bodenplatte 12 sind an einem
Endbereich 13 der seitlichen Längsträger 3, 4 (Schweller) sowie
an einem Fahrzeugendbereich 7 vorgesehen, wobei - in
Längsrichtung gesehen - ein möglichst großer Abstand zwischen
den Befestigungspunkten anzustreben ist, um eine hohe
Torsionssteifigkeit zu erzielen.
Ferner müssen die Befestigungspunkte 17, 18 der Bodenplatte 12
in Querrichtung steif am Fahrzeug angebunden sein.
Zur starren Anbindung der Bodenplatte 12 an die seitlichen
Längsträger 3, 4 ist in einem Endbereich 13 jedes Längsträgers
3, 4 an der Innenseite eines horizontalen Abschnittes eines
Blechpreßteiles 19 eine Mutter 20 angebracht, die fest mit dem
Blechpreßteil 19 verbunden ist (beispielsweise durch Schweißen,
Kleben oder dgl.).
Durch mit dem Innengewinde der Mutter 20 fluchtende Öffnungen
des Blechpreßteiles 19 und der Bodenplatte 12 wird von unten her
eine Befestigungsschraube 21 eingedreht, wobei eine
Unterlagsscheibe 22 auf einem abgesetzten Abschnitt 23 der
Bodenplatte 12 aufliegt. Der abgesetzte Abschnitt 23 der
Bodenplatte 12 wird gegen die Unterseite des Blechpreßteiles 19
gespannt. Es besteht die Möglichkeit, die Befestigungsschraube
21 als Bundschraube auszubilden, wodurch auf die Unterlagscheibe
22 verzichtet werden kann.
Gemäß Fig. 1 wird das Stützelement 14 durch einen etwa V-förmig
ausgebildeten Hilfsträger 24 gebildet, der mit der Bodenplatte
12 und den vorderen und/oder hinteren Längsträgern 8, 9 oder dem
Querträger 10 fest verbunden ist.
Der Hilfsträger 24 umfaßt V-förmig angeordnete Schenkel 25, 25′,
die beispielsweise durch Rohre 26, 26′ mit kreisförmigem
Querschnitt gebildet werden. Die Rohre 26, 26′ sind in einem
gemeinsamen unteren Verbindungsbereich 27 miteinander und mit
einer darunterliegenden Anschraubplatte 28 fest verbunden. Dies
kann durch Schweißen, Schrauben oder dgl. erfolgen. Die
Anschraubplatte 28 ist parallel zur Bodenplatte 12 ausgerichtet.
An der Innenseite der Anschraubplatte 28 sind Schweißmuttern 29
angebracht, in die Befestigungsschrauben 30 eingedreht werden.
Im Befestigungsbereich des Hilfsträgers 24 an der Bodenplatte 12
ist eine zusätzliche Verstärkungsplatte 31 angeordnet, wobei die
Verstärkungsplatte 31 zwischen der Bodenplatte 12 und der
Anschraubplatte 28 vorgesehen und fest mit der Bodenplatte 12
verbunden ist. Hierdurch wird eine gute Krafteinleitung von der
Bodenplatte 12 in die Karosserie erreicht.
Die Befestigungsschrauben 21, 30 sind als hochbelastbare
Schrauben ausgebildet und so dimensioniert, daß sie hohe Kräfte
aufnehmen können (M10 oder M12; 8.8-12.9).
An ihren oberen Enden weisen die Rohre 26, 26′ weitere
Anschraubplatten 28 auf, die je nach Befestigung horizontal oder
vertikal ausgerichtet sind (Fig. 1).
Der V-förmige Hilfsträger 24 wird durch ein vorgefertigtes
Montageteil gebildet, das zur Festlegung der Bodenplatte 12 an
der Kraftfahrzeugkarosserie 1 dient.
Die Mittelachsen 32, 32′ der beiden Rohre 26, 26′ schneiden sich
vorzugsweise in einer aufrechten Fahrzeugmittellängsebene A-A,
wobei der Schnittpunkt 33 - in Höhenrichtung gesehen -
benachbart der horizontalen Ebene der schubsteifen Bodenplatte
12 liegt.
Gemäß Fig. 2 wird das Stützelement 14 durch ein endseitiges
Rahmenteil 34 gebildet, das mit einem Endbereich der vorderen
und/oder hinteren Längsträger 8, 9 fest verbunden ist.
Das Rahmenteil 34 umfaßt einen oberen Querträger 35, der sich in
Höhe der vorderen und/oder hinteren Längsträger 8, 9 erstreckt
und diese miteinander verbindet. Ferner weist das Rahmenteil 34
einen tieferliegenden, unteren Querträger 36 auf, der über zwei
schräg verlaufende Trägerabschnitte 37, 38 an den oberen
Querträger 35 angeschlossen ist.
Der untere Querträger 36 weist eine geringere Breite auf als der
obere Querträger 35. Die relativ großflächige schubsteife
Bodenplatte 12 ist lediglich an den drei oder vier
Befestigungspunkten 17, 18 starr mit den Längsträgern 3, 4 und
dem Stützelement 14 verbunden.
Die Verbindung zwischen dem unteren Querträger 36 und den
schrägverlaufenden Trägerabschnitten 37, 38 muß jeweils
biegesteif ausgebildet sein. Die Befestigung der Bodenplatte 12
am unteren Querträger 36 erfolgt analog zur Befestigung der
Bodenplatte 12 an den Längsträgern 3, 4.
Claims (14)
1. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie mit äußeren,
seitlichen Längsträgern (Schwellern) am Unterboden im Bereich
der Fahrgastzelle, und mit zur mittleren Fahrzeuglängsachse
versetzten, sich im Fahrzeugvorbau und/oder im Fahrzeugheck
befindenden, vorderen und hinteren Längsträgern, die mit einer
Abkröpfung an die seitlichen Längsträger anschließen, wobei am
Unterboden eine Vorrichtung zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit
der selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (11) durch eine
tragende, schubsteife Bodenplatte (12) gebildet wird, die
einerseits mit einem Endbereich (13) der seitlichen Längsträger
(3, 4) der Fahrgastzelle (5) starr verbunden ist und die
andererseits über ein Stützelement (14) starr an die
höherliegenden vorderen und/oder hinteren Längsträger (8, 9)
oder an einen Querträger (10) des Fahrzeugvorbaus und/oder des
Fahrzeughecks angeschlossen ist.
2. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (14) durch einen
etwa V-förmig ausgebildeten Hilfsträger (24) gebildet wird, der
starr mit der schubsteifen Bodenplatte (12) und den vorderen
und/oder hinteren Längsträgern (8, 9) oder dem Querträger (10)
verbunden ist.
3. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (25, 25′)
des Hilfsträgers (24) durch Rohre (26, 26′) gebildet werden, die
an ihren unteren Enden fest miteinander und mit einer
Anschraubplatte (28) verbunden sind und daß an den oberen Enden
der Rohre (26, 26′) weitere Anschraubplatten (28′) zur
Befestigung an den Längsträgern (8, 9) oder dem Querträger (10)
angebracht sind.
4. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 2
und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsträger (24) durch
ein Montageteil gebildet wird.
5. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mittelachsen (32, 32′) der
beiden Rohre (26, 26′) in einer auf rechten
Fahrzeugmittellängsebene A-A schneiden, wobei der Schnittpunkt
(33) in Höhenrichtung gesehen vorzugsweise benachbart der
schubsteifen Bodenplatte (12) liegt.
6. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Befestigungsbereich des
Hilfsträgers (24) an der Bodenplatte (12) eine zusätzliche
Verstärkungsplatte zur Kräfteeinleitung (31) angebracht ist,
wobei die Verstärkungsplatte (31) zwischen der schubsteifen
Bodenplatte (12) und der Anschraubplatte (28) vorgesehen und mit
der Bodenplatte (12) fest verbunden ist.
7. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (14) durch ein
Rahmenteil (34) gebildet wird, das mit den vorderen und/oder
hinteren Längsträgern (8, 9) verbunden ist.
8. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das endseitige Rahmenteil (34)
aus einem oberen Querträger (35), einem unteren Querträger (36)
und zwei schräg verlaufenden, auf rechten Trägerabschnitten (37,
38) zusammensetzt.
9. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die glattflächige schubsteife
Bodenplatte (12) in Längs- und Querrichtung eben ausgebildet
ist.
10. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1
und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schubsteife Bodenplatte
(12) an der Unterseite der seitlichen Längsträger (3, 4) anliegt
und daß die Bodenplatte (12) - in der Seitenansicht gesehen -
etwa horizontal oder zum Fahrzeugvorbau und/oder Fahrzeugheck
hin leicht ansteigend ausgebildet ist.
11. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie und einem oder
mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungspunkte (17, 18) der Bodenplatte (12) in
Querrichtung gesehen steif am Fahrzeug angebunden sind.
12. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach einem oder
mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorderen und hinteren Befestigungspunkte (17, 18) der
Bodenplatte (12) an der Kraftfahrzeugkarosserie - in
Längsrichtung gesehen - möglichst weit voneinander entfernt
sind.
13. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (12) in der
Draufsicht gesehen etwa trapezförmig ausgebildet ist, wobei sich
die seitlichen Begrenzungskanten (15, 16) zum Fahrzeugvorbau
und/oder zum Fahrzeugheck hin nach innen verjüngen.
14. Selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie nach einem oder
mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Innenseite der seitlichen Längsträger (3, 4) im
Bereich der Befestigungspunkte (17) der Bodenplatte (12) Muttern
(20) angebracht sind, in die hochbelastbare Schrauben (21) zur
Befestigung der Bodenplatte (12) eingesetzt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4244217A DE4244217A1 (de) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Selbsttragende Fahrzeugkarosserie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4244217A DE4244217A1 (de) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Selbsttragende Fahrzeugkarosserie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4244217A1 true DE4244217A1 (de) | 1994-06-30 |
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ID=6476627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4244217A Withdrawn DE4244217A1 (de) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Selbsttragende Fahrzeugkarosserie |
Country Status (1)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |