DE4414472A1 - Kraftfahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem durch ein Bodenblech und eine Stirnwand begrenzten Fußraum und einem als nach oben hin offenes, einen Pro­ filgrund aufweisendes Profil ausgebildeten Längsträger, in welchen zur Festigkeitserhöhung von oben her ein Ver­ stärkungsprofil eingesetzt und mit dem Längsträger ver­ schweißt ist.

Eine Kraftfahrzeugkarosserie der vorstehenden Art ist Ge­ genstand der DE 40 20 363 A1. Bei der Kraftfahrzeugkaros­ serie gemäß dieser Patentanmeldung sind die Längsträger im Bereich der Hinterräder durch das Verstärkungsprofil verstärkt. Hierdurch soll eine Verformung des Hinterrah­ mens durch Federtellerkräfte vermieden werden. Weiterhin soll die Stabilität bei einem Heckaufprall verbessert werden. Das Verstärkungsprofil ist von oben her in den Längsträger eingesetzt und liegt in dem verstärkten Be­ reich mit seiner Basis auf dem Profilgrund des Längsträ­ gers auf, während seine Seitenwände gegen die Seitenwände des Längsträgers anliegen und mit diesen verschweißt sind.

Bei den heute üblichen Personenkraftwagen verlaufen die Längsträger zwischen dem Vorderbau und dem Fußraum der Fahrgastzelle mit einem Höhenversatz. Trifft bei einem Frontalaufprall die vordere Stirnseite der Längsträger gegen ein Hindernis, dann haben die höherliegenden Berei­ che des Längsträgers die Tendenz, sich geradlinig in den Fußraum hinein zu verschieben, so daß der ursprünglich von vorn nach hinten schräg nach unten laufende Höhenaus­ gleichsbereich des jeweiligen Längsträgers steiler ver­ läuft und es dadurch zu einer Verkleinerung des Fußraumes kommt, was die passive Sicherheit des Kraftfahrzeugs für den Fall eines Frontalaufpralls vermindert. Man könnte die Festigkeit in diesem durch den Höhenausgleichsbereich gebildeten, kritischen Bereich dadurch erhöhen, daß man wie gemäß der DE 40 20 363 A1 in den Längsträger ein Ver­ stärkungsprofil einlegt, so daß dieser im kritischen Be­ reich doppelwandig ausgeführt ist. Das würde jedoch zu einer unerwünscht starken Erhöhung des Gewichtes führen. Grundsätzlich verbessern ließe sich das Verformungsver­ halten, wenn man die Höhenausgleichsbereiche weniger steil von vorn nach hinten verlaufen lassen könnte, weil dann die Kräfte weniger stark umgelenkt würden. Tatsäch­ lich ist der Winkel der Höhenausgleichsbereiche jedoch vorgegeben, da die Stirnwand vom Bodenblech aus in einem zur Abstützung der Füße optimalen Winkel verlaufen muß und das Bodenblech sowie die Stirnwand auf diesen Längs­ trägern aufliegen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kraftfahr­ zeugkarosserie der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mittels jeweils eines möglichst schwach bemessenen Verstärkungsprofils ohne Veränderung des Verlaufs ihrer Längsträger die Steifigkeit der Fahrgastzelle möglichst stark erhöht wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstärkungsprofil in einem Bereich des Längsträgers vor und hinter der Stirnwand vorgesehen ist, in welchem der Längsträger von einem Vorderbaubereich bis unter das Bodenblech höhenversetzt verläuft und deshalb einen schräg verlaufenden Höhenausgleichsbereich hat, daß das Verstärkungsprofil im Bereich des Bodenbleches zunächst mit zwei nach außen gerichteten, seitlichen Befestigungs­ flanschen auf der Oberkante des Längsträgers aufliegt, im Höhenausgleichsbereich des Längsträgers jedoch keine seitlichen Befestigungsflansche aufweist, und dort in das Profil des Längsträgers hinein bis zu dem Profilgrund des Längsträgers führt und daß das vordere Ende des Verstär­ kungsprofils mit dem Profilgrund verschweißt ist.

Ein solches Verstärkungsprofil hat nicht nur wie das Ver­ stärkungsprofil nach der DE 40 20 363 A1 die Funktion, einen Längsträger zu versteifen, vielmehr bildet es zwi­ schen dem Vorderbau des Kraftfahrzeugs und dem Bodenbe­ reich eine flach abfallende Druckstrebe. Die bei einem Frontalaufprall in die Längsträger eingeleiteten Kräfte werden deshalb in einem geringeren Maße umgelenkt, um in den Seitenbereich zwischen die Fahrzeugräder zu gelangen, als beim Stand der Technik. Dadurch vermag die erfin­ dungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie ohne schädliche Ver­ formung des Fußraumes seiner Fahrgastzelle erheblich hö­ heren Kräften standzuhalten als vergleichbare Kraftfahr­ zeugkarosserien.

Die Krafteinleitung in das Verstärkungsprofil ist opti­ mal, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er­ findung das Verstärkungsprofil an seiner Vorderseite eine auf dem Profilgrund aufliegende Befestigungslasche auf­ weist.

Das Verstärkungsprofil kann besonders massearm und damit leicht ausgeführt werden, wenn es entsprechend der Pro­ filform des Längsträgers trogartig ausgebildet ist und seine Profilhöhe zwischen seinem Vorderbaubereich und seinem rückwärtigen Ende abnimmt.

Ganz besonders stabil wird die Kraftfahrzeugkarosserie, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die seitlichen Befestigungsflansche des Verstärkungsprofils von hinten gesehen bis über einen Anfangsbereich des Hö­ henausgleichsbereiches führen und das Verstärkungsprofil in seinem in den Längsträger hineinführenden Bereich mit Seitenwänden gegen entsprechende Seitenflächen des Längs­ trägers geschweißt ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen vorderen Bereich eines Längsträgers mit einem erfindungsgemäß gestalteten Verstärkungsprofil;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Längsträger entlang der Linie II-II, gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößert;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Längsträger entlang der Linie III-III, gegenüber Fig. 1 im Maß­ stab vergrößert;

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 im Maßstab vergrößerte Draufsicht auf einen vorderen Bereich des Ver­ stärkungsprofils.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsträger 1, welcher vor einer Stirnwand 2 einen Vorderbaubereich 3 und unterhalb eines Bodenbleches 4 einen Bodenrandbereich 5 bildet. Der Vor­ derbaubereich 3 und der Bodenrandbereich 5 sind in der Höhe zueinander versetzt und durch einen Höhenausgleichs­ bereich 6 des Längsträgers 1 miteinander verbunden. In­ nerhalb des Längsträgers 1 verläuft, beginnend im Höhen­ ausgleichsbereich 6, ein Verstärkungsprofil 7 nach hin­ ten.

Der Längsträger 1 ist als nach oben hin offenes, U-förmi­ ges Profil ausgebildet und hat einen Profilgrund 8, auf dem das vorderste Ende des Verstärkungsprofils 7 mit ei­ ner Befestigungslasche 9 auf liegt und mit dem es dort verschweißt ist. Das Verstärkungsprofil 7 gewinnt von der Befestigungslasche 9 ausgehend nach hinten gesehen zuneh­ mend Abstand vom Profilgrund 8.

Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt den Längsträger 1, wel­ cher U-förmig ausgebildet ist und von dessen Profilgrund 8 Seitenwände 10, 11 hochführen, welche an ihrer Ober­ kante jeweils mit einem nach außen gerichteten Flansch 12, 13 enden. Auf diesen Flanschen 12, 13 liegt das Ver­ stärkungsprofil 7 von oben her mit Befestigungsflanschen 14, 15 auf, die ihrerseits vom Bodenblech 4 abgedeckt sind.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 zeigt, daß das Ver­ stärkungsprofil 7 im weiter vorn liegenden Bereich we­ sentlich tiefer in das Profil des Längsträgers 1 hinein­ ragt als im weiter nach hinten liegenden, in der Fig. 2 gezeigten Bereich.

Die Fig. 4 läßt erkennen, daß die Befestigungsflansche 14, 15 des Verstärkungsprofils 7 nach vorn weiter nach außen reichen als im rückwärtigen Bereich und dann mit einer nach vorn weisenden Kante 16 enden. Von dieser Kante 16 an, welche auch in Fig. 1 positioniert wurde, führt das Verstärkungsprofil 7 in den in Fig. 1 gezeig­ ten Längsträger 1 hinein, so daß er mit seiner Befesti­ gungslasche 9 auf dem Profilgrund 8 durch Punktschweißen befestigt werden kann. Zusätzlich ist in diesem hinein­ führenden Bereich das Verstärkungsprofil 7 mit seinen Seitenwänden 17, 18 mit den in den Fig. 2 und 3 posi­ tionierten Seitenwänden 10, 11 des Längsträgers 1 punkt­ verschweißt.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeugkarosserie mit einem durch ein Boden­ blech und eine Stirnwand begrenzten Fußraum und ei­ nem als nach oben hin offenes, einen Profilgrund aufweisendes Profil ausgebildeten Längsträger, in welchen zur Festigkeitserhöhung von oben her ein Verstärkungsprofil eingesetzt und mit dem Längsträ­ ger verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (7) in einem Bereich des Längs­ trägers (1) vor und hinter der Stirnwand (2) vorge­ sehen ist, in welchem der Längsträger (1) von einem Vorderbaubereich (3) bis unter das Bodenblech (4) höhenversetzt verläuft und deshalb einen schräg ver­ laufenden Höhenausgleichsbereich (6) hat, daß das Verstärkungsprofil (7) im Bereich des Bodenbleches (4) zunächst mit zwei nach außen gerichteten, seit­ lichen Befestigungsflanschen (14, 15) auf der Ober­ kante des Längsträgers (1) aufliegt, im Höhenaus­ gleichsbereich (6) des Längsträgers (1) jedoch keine seitlichen Befestigungsflansche (14, 15) aufweist, und dort in das Profil des Längsträgers (1) hinein bis zu dem Profilgrund (8) des Längsträgers (1) führt und daß das vordere Ende des Verstärkungspro­ fils (7) mit dem Profilgrund (8) verschweißt ist.

2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (7) an sei­ ner Vorderseite eine auf dem Profilgrund (8) auflie­ gende Befestigungslasche (9) aufweist.

3. Kraftfahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungspro­ fil (7) entsprechend der Profilform des Längsträgers (1) trogartig ausgebildet ist und seine Profilhöhe zwischen seinem Vorderbaubereich (3) und seinem rückwärtigen Ende abnimmt.

4. Kraftfahrzeugkarosserie nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Befestigungsflansche des Verstär­ kungsprofils (7) von hinten gesehen bis über einen Anfangsbereich des Höhenausgleichsbereiches (6) füh­ ren und das Verstärkungsprofil (7) in seinem in den Längsträger (1) hineinführenden Bereich mit Seiten­ wänden (17, 18) gegen entsprechende Seitenwände (10, 11) des Längsträgers (1) geschweißt ist.