DE1013534B - Heck fuer selbsttragende Wagenkasten von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Heck für selbsttragende Wagenkasten von Kraftfahrzeugen, an dem der die hintere Radaufhängung aufnehmende Bodenrahmen wesentlich vor der Hinterachse endet und durch die mit dem Bodenblech verbundenen hinteren Radkasten kragträgerartig verlängert. Die inneren und äußeren Schalen der Radkasten sind durch einen Querträger versteift, während die vorderen, senkrecht hochgezogenen Kanten der Schalen durch je besondere Bleche nach vorn und oben abgeschlossen sind.

Bekannt sind selbsttragende, mit dem Fahrgestell vereinigte Wagenkasten, bei denen das Heckteil einen die hintere Radaufhängung aufnehmenden und wesentlich vor der Hinterachse endenden Rahmen überragt, wobei die Steifigkeit eines solchen Heckteils dadurch erzielt wird, daß die Radkasten, deren innere und äußere Schalen an ihren vorderen Kanten durch einen besonderen Blechteil miteinander verbunden sind, denselben kragträgerartig überragen und an einem Bodenblech befestigt sind, wobei sie durch einen aus dem Bodenblech gebildeten, am Heckende gelegenen Querträger versteift werden. Nach einer anderen Ausführung ist es bei einer Frontausbildung eines Wagenkastens für Kraftfahrzeuge bekannt, daß Querträger die im wesentlichen gradlinig nach oben hochgezogenen Enden der inneren Schalen von Radgehäusen verbinden. Hierbei sind die äußeren Schalen der Radgehäuse ebenfalls indirekt mit dem gleichen Querträger verbunden, und zwar durch Zwischenschaltung eines weiteren Bauteiles, des Windschutzscheibenrahmens. Schließlich ist es bei einem Kraftfahrzeugheck nicht mehr neu, den im Bereich der Radkasten angeordneten Querträger von der einen Seite des Wagenkastens bis zur anderen durchzuführen und jeweils mit der Außenhaut zu verbinden.

Demgegenüber besteht die Erfindung in der gleichzeitigen Anwendung folgender Merkmale:

a) Die vorderen Kanten der inneren und äußeren Schalen der Radkasten sind in an sich bekannter Weise bis zu dem in diesem Bereich vorgesehenen Querträger hochgezogen;

b) in an sich bekannter Weise ist der von der einen Seite des Wagenkastens bis zur anderen reichende Querträger mit der Außenhaut fest verbunden;

c) die äußeren Abschnitte des Querträgers bilden jeweils den vorderen Teil der oberen Radkastenwandung.

Bei der geringen Anzahl von einfach herzustellenden Preßteilen — lediglich beiderseits je zwei Radkastenschalen, ein Querteil und ein Stück Bodenblech —, die die tragenden Bauteile des Wagenhecks darstellen, ist durch die Kombination nach der Erfindung mit einfachen Mitteln ein biegungssteifer Raumverband gebildet, der die ganze Breite des Wagen-Heck für selbsttragende Wagenkasten
von Kraftfahrzeugen

Anmelder:
Auto Union G.m.b.H., Ingolstadt

Kurt Schwenk, Düsseldorf,
ist als Erfinder genannt worden

kastens umfaßt. Die Höhe der aufrechtstehenden, tragenden Wandungsteile ist deshalb von vorteilhafter Bedeutung für die Belastbarkeit des Heckteiles, weil diese senkrechten Wände zusammen mit dem sie zu einem steifen Kastenträger verbindenden Querträgerblech die Belastbarkeit dieser Wände mit zunehmender Höhe möglich macht, weil die mit diesem ein U bildenden Radgehäuse durch den sie verbindenden Querträger zu einem geschlossenen, rahmenähnlichen Raumverband gegen Ausknickungen bzw. Verbiegungen gut versteift sind.

Es kann daher für alle Bauteile äußerst dünnes Material verwendet werden, was nicht nur von großer Bedeutung für die Gewichtsersparnis ist, sondern auch für die einfache und leichte Herstellung der Teile selber. Diese wird noch begünstigt durch die Verwendung der bekannten, im wesentlichen gradlinig verlaufenden Kanten der Teile, so daß der bekannte Vorteil erhalten bleibt, einfach herzustellende Schnitt- und Stanzwerkzeuge benutzen zu können. Dadurch, daß die vorderen Enden des Querträgers die oberen Wände der Radkasten bilden, entstehen pfostenartige verwindungssteife Gebilde, die durchaus geeignet sind, einen Teil des Türrahmens darzustellen.

Ausschließlich im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der die Radkasten miteinander verbindende Querträger in der Höhe der Gürtellinie des Fahrzeugs verläuft und an der Anschlußstelle des Daches so abgesetzt ist, daß er von dieser Stelle bis zum Bereich der Heckklappe einen Abschnitt der Außenhaut des Heckteiles bildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht,

Fig. 2 die teilweise Draufsicht auf einen viertürigen Wagenkasten,

709 656/218

Flansch 39 auslaufenden Steg 14 des Querträgers 12 verschweißt (vgl. Fig. 8). Zwischen Dachauslauf und Heckraumöffnung bildet der Quertäger 12 mit seiner Fläche 16 die Außenhaut und läuft in einer Wasserrinne 17 aus,' an deren Rand ein Dichtungsprofil 19 befestigt ist. Die Wasserrinne 17 wird in Verschlußstellung vom Heckraumdeckel 40 überlappt.

Beide Rahmenausführungen (vgl. Fig. 5, 6) ermöglichen die Radkasten so anzuschließen, daß sie die

und 3,

Fig. 8 einen Schnitt durch den vorderen Teil des Radkastens quer zur Fahrtrichtung nach der Linie VIII-VIII der Fig. 1, 2 und 3,

Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch einen Radkasten (vgl. Linie IX-IX nach der Fig. 1),

Fig. 10 einen Horizontalschnitt durch einen Radkasten etwa in Rahmenoberkantenhöhe (vgl. Linie X-X der Fig. 1 und 3),

Fig. 11 einen Horizontalschnitt wie Fig. 10, jedoch mit nach vorn geschobener innerer Radkastenschale, nach der Linie XI-XI der'Fig. 1 und 3,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch den Boden nach der Linie XII-XII der Fig. 2 und 3 und

Fig. 13 einen Schnitt durch den Boden und Radkasten quer zur Fahrtrichtung gemäß der Linie XIII-XIII der Fig. 1 und 2.

Der viertürige Wagenkasten eines Personenfahrzeu-

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des Heckteils von vorn und schräg oben,

Fig. 4 ein Schnittbild durch das Heck in schaubildlicher Darstellung, schräg von oben gesehen, Fig. 5 eine ähnliche !Darstellung eines Teiles des

Hecks mit dem Beispiel einer Hinterradaufhängung, Fig. 6 die teilweise schaubildliche Darstellung des

Hecks in Verbindung „mit einem weiteren Beispiel einer Radaufhängung,

Fig. 7 einen Schnitt "durch den Querträger 12 in io Radaufhängung umfassen. Dabei weist die innere Wagenmitte, gemäß der- Linie VII-VII der Fig. 2 Radkastenschale 10, an der Verbindungsstelle mit dem

Rahmen, in einem Horizontalschnitt betrachtet, ungefähr die Form eines Z auf (vgl. Fig. 9, 10, 11). Der äußere, nach vorn ragende Steg 20 dieses Z wird aus dem der Verbindung mit der äußeren Radkastenschale 11 dienenden umlaufenden Flansch 24 gebildet. Er verbreitert sich als Flanschauslauf 20 in Richtung des Längsträgers 1,1' (vgl. Fig. 10) und ist mit diesem in Fahrtrichtung biegungssteif verschweißt. Wie in Fig. 11 weiter dargestellt, kann die innere Radkastenschale 10 gegenüber der äußeren Radkastenschale 11 weiter nach vorn gezogen werden, womit der umlauf ende Flansch 24 bis zum Anschluß an den Rahmenlängsträger 1,1' gleiche Breite behält, während der Flansch 25 der äußeren Radkastenschale 11 zum Rahmen hin in den weiteren Flansch 41 übergeht. Die im wesentlichen senkrecht und nach hinten verlaufende Wand der inneren Radkastenschale 10, und zwar der mit 21 bezeichnete Teil der inneren Rad-

ges hat einen rechteckigen Bodenrahmen, der zwischen 30 kastenschale, stellt den anderen äußeren Steg des Z den Achsen liegt und dadurch besonders kurz und ver- dar. Dieser Steg 21 stützt sich in einem Rahmenaushältnismäßig drehungssteif ausgebildet ist. Nach vorn führungsbeispiel gemäß Fig. 5 direkt auf dem nach und nach hinten sind zu den Radachsen hin Ausleger hinten ragenden Träger 4 ab. Die andere Ausführung angebracht. Die kastenförmigen Längsträger 1, V nach Fig. 6 benutzt den Flansch 8 des Querträgers 7 werden hinten wesentlich: vox "der Hinterachse 2 durch 35 zur Abstützung der inneren Radkastenschale 10.
einen Querträger abgeschlossen und miteinander ver- Da die senkrechte Radkastenwand 21 gegenüber

bunden, der in zwei Aüsfühfungsbeispielen dargestellt diesem Flansche, der in vertikaler Richtung zur ist. In Fig. S wird er von einem quer liegendem Rohr 3 Übertragung der vom Rad herrührenden Kräfte auf gebildet, das mittels 'seitlicher Verbindungsträger 4 den Querträger 7 bestimmt ist, zur Fahrzeugmitte hin an die Längsträger 1,1'* anschließt, selbst das Lager 40 um die Breite des Längslenkers 5' versetzt ist, wird für die Längslenker 5" der' Radaufhängung bildet und der Verbindungsteil 22 zwischen dem nach hinten

ragenden äußeren Steg 21 und dem mittleren Steg 23 der inneren Radkastenschale 10 angeordnet, der seinerseits auf dem Flansch 8 aufsitzt und mit diesem ver-45 schweißt ist. Dieser Verbindungsteil 22 bildet so mit der inneren Radkastenschale 10 einen sich nach oben verjüngenden Hohlträger. Damit werden die aus der Belastung des Heckraumes herrührenden Kräfte zu einem wesentlichen Teil auf nächstem Wege über den vertikalen Kräften die aus der Federung herrührenden 50 Flansch 8 und von den Lagern der Radaufhängung Verdrehkräfte auf, während der Flansch 9 besonders aufgenommen.

zur Aufnahme der auftretenden Querkräfte dient. Die Die innere Radkastenschale 10 und die äußere, 11,

Ausbildung der federnden Abstützung ist nicht Gegen- sind im vorderen wie im hinteren Teil über nach stand der Erfindung. : außen ragende Flansche 24 und 25 bzw. 24 und 41

Der wesentlich vor der Hinterachse endende Rah- 55 durch Punktschweißung miteinander verbunden. Diese men wird nach hinten von den Radkasten kragträger- Verbindungsflansche 24, 25 sind im vorderen, oberen artig verlängert. Dabeisind die Radkasten aus zwei Bereich der Radkasten dort so weit unterbrochen, wo Schalen, und zwar der inneren, 10, und der äußeren, der Querträger 12 einen Teil der Radkastenwandungen 11, zusammengesetzt. Ihr vorderen Bereich der Scha- bildet. Hier legt sich ein Flansch 26 an den flachen len sind diese nach oben "durch einen Querträger 12 60 Blechquerträger 12 an, während im Verlauf der Gürtelabgedeckt, der gleichzeitig- beide hintere Radkasten linie 20 die äußere Radkastenschale 11 gleichzeitig mit des Wagenkastens miteinander Verbindet; der Quer- dem unteren Rand des überlappenden Daches 13 und träger trennt außerdemvden Fahrgastraum vom Heck- dem äußeren Flanschauslauf 39 des Steges 14 verbunden raum und ragt unter dem Dach 13 nach hinten hervor. ist. Im Bereich zwischen dem Steg 14 des Querträgers Ein eingepreßter Steg 14rermöglicht, darauf das Dach 65 12 und der seitlichen vorderen Ecke der Heckraum-

den Drehfederstab 6 in seinem Inneren aufnimmt. Im anderen Falle gemäß Fig. 6 schließt ein geradliniger Kastenquertfäger 7 den~Rahmen nach hinten ab. An diesen sind beiderseits zwei Flansche 8 und 9 angebracht, an denen die Längslenker 5' der Radaufhängung in Verbindung "mit-einer Drehschubfeder 38 lösbar befestigt sind. Dabei nimmt jeweils der äußere, dem Längsträger näherliegende Flansch 8 neben den

13 aufzusetzen und damit zu verschweißen. Die Verbindung an dieser Stellerkann mit einer Zierleiste abgedeckt werden, da sie am Verlauf der Gürtellinie 20 liegt. Seitlich sind die*;,-Sttßeren Radkastenschalen 11

öffnung stößt die äußere Radkastenschale 11 stumpf gegen die die Außenhaut bildende Fläche 16 des Querträgers 12 und ist mit dieser verschweißt. Diese kurze Schweißverbindung ist größtenteils durch den die

und der untere Rand des Daches 13 mit dem hier zum 70 Heckraumöffnung allseits überlappenden Deckel 40 in

der Schließstellung verdeckt und bedarf deshalb keiner besonderen oberflächenglättenden Behandlung. Die Flansche 24, 25 bilden im weiteren Verlauf nach hinten die Begrenzung der Heckraumöffnung.

Die innere Radkastenschale 10 stellt durch ihre Ausbildung als etwa senkrechte Wand 21 einen Träger großen Widerstandsmomentes in vertikaler Richtung dar. Sie ist dadurch geeignet, weitere vom Fahrwerk auf den Wagenkasten zu übertragende Kräfte aufzunehmen. So ist die Wirkungsebene des am Längslenker 5 angebrachten Stoßdämpfers 27 ungefähr in die Fläche 21 der inneren Radkastenschale 10 gelegt und dieser selbst in einer Eindrückung 28 untergebracht und in Verbindung mit einem Stützteil 29 an der inneren Radkastenschale 10 befestigt. Seitlich wird die Steifigkeit der Radkastenwand 21 dadurch erzielt, daß einmal am unteren Rand der Boden 42 mit dieser verbunden ist. Zum anderen bildet die am Flansch 24 anschließende Wölbung der äußeren Schale 11 eine Abstützung. Weiterhin trägt der Querträger 12 wesentlich zur seitlichen Stabilität bei. Im Bereich der zur Unterbringung des Stoßdämpfers 27 in der Wand 21 befindlichen Eindrückung 28 wird die durch diese hervorgehobene Knickschwächung durch die besondere Gestalt des Bodens 29 ausgeglichen. Zur Unterbringung eines von unten einbaubaren, kreisrunden Kraftstoffbehälters ist der Boden 42 etwa im Bereich der Hinterräder nach oben durchgebogen. Damit entsteht eine tunnelartige Verbindung 30 zwischen den Radkasten, wodurch die Eindrückung 28 in Ausknickrichtung der Wände 21 zusätzlich versteift wird. Die tunnelartige Durchdrückung 30 des Bodens 29 wird seitlich durch die unteren, etwa geradlinig nach hinten verlaufenden Kanten der Radhauswände 21 abgeschlossen, die im Tunnelbereich durch einen Flansch 31 und eine seitlich das größere Widerstandsmoment aufweisende Verstärkung 32 ergänzt ist, die ebenso nach vorn wie nach hinten in den Boden 42 einläuft.

Der Boden 42 ist als Heckboden über den Rahmen hinaus nach vorn gezogen und wird als Schließblech des hinteren kastenförmigen Querträgers 7 verwendet (vgl. Fig. 6). Er liegt seitlich auf den Längsträgern 1, V auf und erstreckt sich nach vorn bis zu einem die Längsträger verbindenden Winkelträger 45, der die hintere Begrenzung des Fußraumes der Fondsitze darstellt. Nach hinten wird der Boden 42 durch einen Heckabschluß teil 34 begrenzt, der seitlich mit dem Flansch 46 der inneren Radkastenwand 21 verbunden ist. Dabei ist es möglich, daß der Boden 42 und der Heckabschlußteil 34 aus einem Stück gefertigt werden. Der Sitz 43 legt sich mit der oberen Lehnenkante an den Querträger 12 mit seiner unteren hinteren Kante an der tunnelartigen Durchdrückung 30 an. Die Durchdrückung 30 läuft in den hinteren Teil des Bodens 42 rechtwinkelig ein, so daß das Ladegut 44 eine starre Anlage nach vorn findet.

Am viertürigen Wagenkasten sind die Türen vorn angeschlagen (vgl. Fig. 1, 2). Im Fall der erfindungsgemäßen Radkastenausbildung reichen die Radkasten nach vorn bis an die Türöffnungslinie 37 heran. Die Abkantungen der inneren und äußeren Radkastenschalen 10,11 stellen hier außer der vorderen Radkastenwand gleichzeitig den Türfalz 35 dar (vgl. Fig. 9). Der Türfalz 35, die miteinander verschweißten Flansche 24 und 25 sowie die Kante 36 der inneren Radkastenschale 10 geben dem Radkasten an dieser Stelle die Bedeutung eines pfostenartigen Trägers, der außerdem oben durch den abdeckenden Querträger 12 abgeschlossen und damit besonders verwindungssteif wird. Die Radkastenschalen 10 und 11 selbst erhalten die notwendigen Eindrückungen zur Aufnahme der Türanschlußteile. Auf diese Weise ist ein Türpfosten entstanden, der lediglich aus dem Radkasten ohne zusätzliche verstärkende Teile besteht. Dabei kommt es nicht darauf an, welchen Verlauf die Türöffnungslinie 37 aufweist. In Fig. 1 verläuft diese in der Seitenansicht geradlinig. Der Vorteil dieses Verlaufes ist darin zu sehen, daß das Werkzeug zur Herstellung der äußeren Radkastenschale 11 leichter zu fertigen und damit billiger ist. Die Abstimmung der Tür auf den gegebenen Türausschnitt des Wagenkastens ist einfacher. Darüber hinaus erhöht die geradlinige Kante die Steifigkeit der vorderen pfostenartigen Radkastenwandung gegenüber einer mit gekrümmter Türöffnungslinie um ein weiteres.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Heck für selbsttragende Wagenkasten von Kraftfahrzeugen, dessen die hintere Radaufhängung aufnehmender und wesentlich vor der Hinterachse endender Rahmen von den hinteren, untereinander durch ein Bodenblech verbundenen Radkasten kragträgerartig verlängert ist, wobei die aus je einer inneren und äußeren Schale bestehenden Radkasten durch einen Querträger versteift sind, während die vorderen, senkrecht hochgezogenen Kanten der Schalen durch je besondere Bleche nach vorn und oben abgeschlossen sind, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale:

a) Die vorderen Kanten (35, 36) der inneren und äußeren Schalen (10, 11) der Radkasten sind in an sich bekannter Weise bis zu dem in diesem Bereich vorgesehenen Querträger (12) hochgezogen;

b) in an sich bekannter Weise ist der von der einen Seite des Wagenkastens bis zur anderen reichende Querträger mit der Außenhaut fest verbunden ;

c) die äußeren Abschnitte des Querträgers bilden jeweils den vorderen Teil der oberen Radkastenwandung.

2. Heck, ausschließlich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Radkasten miteinander verbindende Querträger (12) in der Höhe der Gürtellinie des Fahrzeuges verläuft und an der Anschlußstelle (14) des Daches (13) so abgesetzt ist, daß er von da ab bis zum Bereich der Heckklappe (40) einen Abschnitt (16) der Außenhaut des Wagenkastens bildet.

3. Heck, ausschließlich nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Radkastenschale (10) an ihrem vorderen hochkantigen Ende ungefähr Z-förmig abgebogen ist und hier sowohl mit dem Bodenrahmen als auch mit der äußeren Radkastenschale (11) verschweißt ist.

4. Heck, ausschließlich nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Z-Form des vorderen Endes der inneren Radkastenschale (10) von einem Winkelprofil (22) zu einem Hohlträger ergänzt ist.

5. Heck, ausschließlich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die untere Verbindung der inneren Radkastenschalen (10) herstellende Bodenblech (42) eine quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Durchdrückung (30) nach oben aufweist, die seitlich von den inneren Rad-

kastenschalen (10) abgeschlossen wird und nach vorn und hinten winkelig so in die ebenen Flächen des Bodens (42) einläuft, daß Anlagestützen für Sitze (43) und Ladegut (44) entstehen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 729 169, 732 167; deutsche Patentanmeldung A 2307 VI/63c;

Patentschriften Nr. 1514 und 1763 des Amtes für Erfmdungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

französische Patentschriften Nr. 870 753, 962 399, 539, 987 277, 993 057;

britische Patentschriften Nr. 671 127, 680 117;

USA.-Patentschriften Nr. 2 234 781, 2 403 145;

Prospekt Uerdingen-Henschel, Obus selbsttragend.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen