DE6801410U - Fahrzeugrahmen - Google Patents

Description

Gebrauchsmusteranmeldung 21. Mai 1970

Anmelderin: ADAM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, 6O9 RUSSELSHEIM / HESSEN

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Fahrzeugrahmen

Die Neuerung bezieht sich auf einen Fahrzeugrahmen, bestehend aus Längsträgern offenen oder geschlossenen Hohlprofils, deren Endteile f zum Zv/ecke eines Verformens bei einem Aufprall nach dem Ende hin mit abnehmender Drucksteifigkeit ausgebildet sind.

Es ist bekannt, das Fahrgestell und den Aufbau eines Kraftfahrzeuges so zu gestalten, daß ihre Festigkeit im Bereich des Fahrgastraumes am größten ist und nach den Enden zu stetig oder stufenweise abnimmt. Bei einem Kraftfahrzeug in Zellenbauweise werden beispielsweise die Endzellen so in Zellen verschiedener Festigkeit unterteilt, daß die Festigkeit derselben vom Anschlußende nach dem freien Ende zu abnimmt (deutsches Patent 85^ 157)· Außerdem können besondere Sollbruchstellen dadurch vorgesehen sein, daß die Verbindungsmittel zwischen den einzelnen Zellen so gestaltet und bemessen sind, daß sie bei heftigen Zusammenstößen zerbrechen oder die Verbindung lösen. Außerdem ist es bereits bekannt (deutsche Patentschrift 1 157 935), in den Tragwerksteilen Deformationsglieder vorzusei =n, die als Schwachstellen wirkende

Verjüngungen besitzen, die bei Überschreiten einer gewissen Stoßbeanspruchung eine gewollte Verformung erleiden.

Um zu erreichen, daß sich die Front- und Heckpartie bei einem Zusammenstoß leicht verformen läßt, hat man in U-förmigen Blechen auch bereits Löcher zur Querschnittsschwächung vorgesehen (Zeitschrift "Kraftfahrzeugtechnik" 1966/3, Seiten 82/83). Auch das Vorsehen von sogenannten Knautschzonen ist bekannt, die eine vorausgeplante Verformung ermöglichen (Zeitschrift "Kosmos" 1967/IO1 Seite 355).

Alle bekannten Maßnahmen zur Erreichung einer nach den Enden zu abnehmenden Drucksteifigkeit an den Front- und Heckpartien von Kraftfahrzeugen weisen den Nachteil auf, daß neben der Drucksteifigkeit auch die Biegesteifigkeit der betreffenden Teile herabgesetzt wird. Dies ist im höchsten Maße unerwünscht, da dadurch auch die Biege- und Verwindungssteifigkeit des Fahrzeuges herabgesetzt wird. Soweit in den bekannten Druckschriften überhaupt eindeutige Maßnahmen zur Erzielung der gewünschten Wirkung angegeben sind, können diese daher nicht in vorteilhafter Weise angewendet werden.

Die vorliegend·, Neuerung geht von einem Fahrzeugrahmen aus, der aus Längsträgern offenen oder geschlossenen Hohlprofils besteht. Solche Hohlprofilträger besitzen die gewünschte bzw. erforderliche Biegesteifigkeit. Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung besteht darin, bei solchen Hohlprofilträgern nach deren Enden zu eine abnehmende

Drucksteifigkeit zu erzielen, ohne jedoch die Biegesteifigkeit merklich herabzusetzen. Gemäß der Neuerung wird vorgeschlagen, die Enden der Längsträger in bestimmten Abständen an den maximale Drucksteifigkeit aufweisenden Querschnittsstellen (Ecken) mit Löchern zu versehen, so daß bei nahezu unveränderter Biegesteifigkeit die Drucksteifigkeit herabgesetzt wird. Die neuerungsgemäße Maßnahme ermöglicht gleichzeitig eine rationelle Fertigung.

In vorteilhafter Weise nehmen die Flächen der an der Stelle der Löcher sich ergebenden tragenden Querschnitte des Längsträgers durch Vergrößerung der Lochfläche oder Verkleinerung des Profils nach dem Trägerende hin ab. Zweckmäßig sind die Löcher jeweils in einer Querschnittsebene des Längsträgers an allen Ecken desselben angeordnet.

Um bei einem Aufprall die Faltrichtung der ersten Faltstelle festzulegen, wird nach einem weiteren Merkmal der Neuerung vorgeschlagen, die in einer Querschnittsebene dem Trägerende am nächsten liegenden Löcher über eine Querfalte im Längsträger miteinander zu verbinden.

Durch die Beschränkung der Verformung auf die Enden der Träger ist es möglich, die Antriebsteile eines Kraftfahrzeuges außerhalb des Verformungsbereiches des Fahrzeugrahmens zu halten. Zu diesem Zwecke sind die verformbaren Enden des oder der Längsträger außerhalb des Bereiches der Antriebsteile des Fahrzeuges angeordnet.

In den Zeichnungen eind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele des Fahrzeugrahmens nach der Neuerung dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Kraftwagenheck mit einem Längsträger eines Fahrzeugrahmens unterhalb der Bodenabdeckung,

Fig. 2 zeigt einen unverformten Längsträger,

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung eines Längsträgers des Fahrzeugrahmens nach der Neuerung,

Fig. k zeigt ein Kraftwagenheck mit einem Längsträger des Fahrzeugrahmens gemäß der Neuerung nach einem Aufprall.

Die Karosserie 10 des Kraftwagenhecks ist schematisch dargestellt und läßt die Anordnung der Beleuchtungsanlage 11, der hinteren Stoßstange 12 und der Heckverkleidung 13 erkennen. Im Heckraum ist ein ^Radkasten 15 erkennbar. Der Heckraum 16 wird durch die Bodenr abdeckung 18 nach unten hin abgedeckt und von einem Längsträger des Fahrzeugraumes getragen. Unter der Bodenabdeckung 18 ist zwischen der Heckverkleidung 13 und dem Ende dee Längsträgers 19 ein Stützblech 1*l· angeordnet, über das die Heckverkleidung 13 am Längsträger 19 befestigt ist.

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Figur 2 zeigt den Längsträger 19 des Fahrzeugrahmens. Der Längsträger 19 ißt ale U-Profilträger ausgebildet und trägt auf seinen U-Schenkeln abgewinkelte Ränder 30 zum Stützen der Bodenabdeckung 18. Die Oberkanten 26 und die Unterkanten 2Ö des Längsträgers 19 tragen in Abständen vom Ende des Längsträgers her Löcher 2k und 27, die die, an diesen Kanten an sich vorhandene maximale Drucksteifigkeit herabsetzen. So gehören beispielsweise zu einem ersten Querschnitt durch den Längsträger 19 die ersten Löcher 2?,. die die Drucksteifigkeit an den Kanten herabsetzen, und zwar ist die Lochfläche der Lochreihe der ersten Löcher 27 am größten, während die Lochflächen der weiteren Lochreihen der weiteren Löcher 2k mit der Entfernung vom Rahmenende verkleinert ist. Prallt auf das Ende des Längsträgers 19 ein anderes Kraftfahrzeug mit erheblicher Energie auf, so wird sich der Längsträger an der Stelle mit den Löchern 27 verformen. Ist die Aufprallenergie größer als die durch die Verformung absorbier ce Energie, so wird sich der Längsträger 19 auch noch an weiteren Stellen verformen, die .iurch die weiteren Löcher 2k gebildet sind. Die Zahl der Löcher ist so bemessen, daß die Aufprallenergie im Trägerende vernichtet wird, so daß z. D. die Rahmenauflage 25 nicht mehr verformt wird*

Bei einem Aufprall ist die Faltrichtung der ersten Faltstelle nicht festgelegt, falls sie nicht durch besondere Maßnahmen vorgegeben ist. Eine solche Maßnahme ist beispielsweise eine Querfalte 23 des Trägerendes 22. Das Trägerende 22 ist an dieser Stelle nach außen gewölbt, so daß sich bei einem Aufprall ein Falten nach außen ergibt. Die nachfolgenden Teile zwischen den weiteren Löchern 2k falten

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sich dann selbsttätig abwechselnd nach innen und nach außen. Ist die Aufprallenergie nur gering, so wird der Faltvorgang z. B. auf die ersten beiden Löcher an jeder Kante des Längsträgers 19 beschränkt.

Die Herstellung des Längsträgers mit Löchern ist problemlos. Die Löcher werden beispielsweise in das geschnittene Blech gestanzt und das derart vorbereitete Blech wird zum Längsträger mit U-Profil verformt.

Figur 3 zeigt die besondere Ausbildung eines Trägerendes 22 derart, daß die Querschnittsfläche des U-Profils vom Trägerende her gesehen vergrößert wird. Bei einem Aufprall auf das Trägeren'de werden, falls der Aufprall nur geringe Energie hat, beispielsweise nur die ersten Löcher 27 verformt, nicht jedoch die Löcher 29, da der Längsträger durch die Querschnittsvergroßerung an dieser Stelle bereits drucketeifer ist»

Eine derartige Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß zusätzlich die Lochfläche der Löcher mit der Entfernung vom Rahmenende verkleinert ist.

Fig. h zeigt die Karosserie eines Kraftfahrzeughecks nach einem Aufprall. Karosserie, Beleuchtungsanlage, StofAstange, Heckverkleidung und Stützblech nehmen die Lagen 10' bis 1**· ,«tin. Der Längsträger 19 ist nur an seinem Ende 21 verformt, während der Radkasten 15 und das Antriebsteil 20, die Radachee, unverformt geblieben sind. Das Ende 21 hat die gesamte Aufprallenergie absorbiert, die von der Stoßstange 12, der Heckverkleidung 13 und dem Stützblech "]k übertragen wurde. Um die Verformungen des Kraf^v^ffj|h/s<^cfl so gering wie möglich zu halten,

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sind die Enden dee Längeträgere dicht an der Stoßstange des Fahrzeuges angeordnet. Das Ende des Langstragers 19 trägt die Stoßstange 12, und zwar gemäß Fig. 1 über das Stützblech 1²+ und die Heckverkleidung 13·

Bchutzansprüche

Claims (1)

1. SchutzansprUche 21. Mai 1970

   1. Fahrzeugrahmen, bestehend aus Längsträger^ offenen oder geschlossenen lk>hlprofils, deren Endteile zum Zwecke eines Verformens bei einem Aufprall nach dem Ende hin mit abnehmender Drucksteifigkeit ausgebildet sind,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (21) der Längsträger (19) in bestimmten Abständen an den maximale Drucksteifigkeit aufweisenden Querschnittsstellen (Ecken) mit Löchern (2k, 27 und 29) versehen sind, so daß bei nahezu unveränderter Biegesteifigkeit die Drucksteifigkeit herabgesetzt wird.

   2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der an der Stelle der Löcher (2*0 sich ergebenden tragenden Querschnitte des Längsträgers (19) durch Vergrößerung der Lochfläche oder Verkleinerung des Profils nach dem Trägerende (22) hin abnehmen.

   3. Fahrzeugrahmen nach den Ansprüchen 1 und 2,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (24) jeweils in einer Querschnittsebene des Längsträgers (19) an allen Ecken desselben angeordnet sind.

   h. Fahrzeugrahmen nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Querechnitteebene, dem Trägerende (22) am nächsten liegenden Löcher (2*0 über eine Querfalte im Längsträger miteinander verbunden sind.

   5. Fahrzeugrahmen nach den Ansprüchen 1 bis **, dadurch gekennzeichnet, daß die varformbaren, Enden (21) des oder der Längsträger (19) außerhalt dee Bereiches der Antriebsteile (20) des Fahrzeuges angeordnet sind.

   8801410-511.70