DE102004044037A1 - Tragstruktur - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit im Bereich einer Fahrgastzelle angeordneten seitlichen Längsträgern (5). Erfindungswesentlich ist dabei, dass die seitlichen Längsträger (5) jeweils einen dreischaligen Aufbau, bestehend aus einer einem Fahrzeugboden zugewandten inneren Längsträgerschale (6), einer mittleren Längsträgerschale (7) und einer äußeren Längsträgerschale (8), aufweisen, die so aneinander angebracht sind, dass sie ein Doppelkammerprofil bilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur, insbesondere für einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE 43 40 445 C2 ist eine Tragstruktur für offene Personenkraftwagen bekannt, welche im Bereich einer Fahrgastzelle seitlich angeordnete Längsträger aufweist, die zweischalig aus einer Außenschale und einer Innenschale gebildet und mittels mehrerer, über die Länge der Fahrgastzelle verteilter Verbindungstöpfe gegeneinander fixiert sind. Eine A-Säule und eine B-Säule der Tragstruktur sind jeweils dreischalig aufgebaut, wobei die jeweils mittlere Schale als Verstärkungselement bis in den Grund des zweischaligen seitlichen Längsträgers geführt ist und dort mit der Innenseite der Außenschale des Längsträgers verschweißt ist. Der zweischalig aufgebaute Längsträger weist eine gewölbte Außenschale auf, die im Profil C-förmig seitlich nach außen gewölbt ist.
  • Aus der DE 197 35 640 A1 ist eine zur Befestigung eines Sicherheitsgurtes dienende B- oder C-Säule mit einem Außenblech, einem Innenblech und einem mit dem Innenblech verschweißten und verstärkten Halteblech bekannt, das eine Halterung für eine Gurtumlenkvorrichtung des Sicherheitsgurtes trägt. Um insbesondere beim Zusammenbau der Säulen mit einem Verstärkungsblech eine Überlappung von mehr als zwei Blechen über größere Strecken, das heißt über den üblichen Abstand zweier Schweißpunkte hinaus, ohne Beeinträchtigung der Stabilität zu vermeiden, weist das Innenblech eine randoffene seitliche Ausklinkung auf, in die das die Halterung tragende Halteblech eingesetzt und sowohl mit dem Innenblech als auch mit dem Außenblech verschweißt ist.
  • Aus der DE 195 19 353 A1 ist ein Träger einer Aufbaustruktur eines Fahrzeugs bekannt. Um zu erreichen, dass der Träger den örtlich auftretenden Belastungen angepasst ist, ist vorgesehen, dass sich der Träger zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung aus wenigstens zwei formschlüssig miteinander verbundenen, hydraulisch aufgeweiteten und parallel zueinander verlaufenden Hohlprofilen zusammensetzt. Die beiden Hohlprofile sind dabei jeweils geschlossen ausgebildet.
  • Aus der DE 195 31 957 C2 ist eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug bekannt, die in Querrichtung des Fahrzeugs verlaufende und an einem Außenende mit unterem Enden der B-Säule sowie mit Seitenschwellern verbundene Versteifungen auf weist, wobei jede Versteifung mindestens einen U-förmigen Kanal und einen geschlossenen Querschnitt aufweist, der in der Versteifung vorgesehen und durch den U-förmigen Kanal und ein Bodenblech gebildet ist. Darüber hinaus ist eine Tunnelverstärkung vorgesehen, die mit jeder Versteifung und mit einem in Längsrichtung des Fahrzeugs am Bodenblech verlaufenden Mitteltunnel verbunden ist. Hierbei wird von den B-Säulen einer Mitteldachstrebe, welche quer zur Fahrtrichtung über ein Fahrzeugdach verläuft, den Versteifungen und der Tunnelverstärkung eine kontinuierlich geschlossene Querschnittstruktur gebildet.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit Problem, für eine Tragstruktur eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mit welcher eine Steifigkeitserhöhung der Gesamtkarosserie sowie verbesserte akustische Eigenschaften erreicht werden können.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit im Bereich einer Fahrgastzelle angeordneten seitlichen Längsträgern, die Längsträger jeweils dreischalig aufzubauen und die einzelnen Schalen derart aneinander anzuordnen, dass sie ein Doppelkammerprofil bilden. Die seitlichen Längsträger bestehen dabei aus einer einem Fahrzeugboden zugewandten inneren Längsträgerschale, einer mittleren Längsträgerschale und einer äußeren Längsträgerschale.
  • Bei vielen Fahrzeugen ist ein Profil der seitlichen Längsträger im Bereich einer B-Säule an einer profilbildenden Deckfläche zur Aufnahme der B-Säule unterbrochen. Damit verbunden sind ein Steifigkeitsverlust sowie akustische Nachteile (Schallbrücken), die über geeignete Zusatzmaßnahmen, in der Regel Verstärkungen, kompensiert werden müssen. Der erfindungsgemäße Längsträger mit seinem dreischaligen Aufbau und einem abgeschlossenen Doppelkammerprofil weist keine derartigen Profilunterbrechungen auf, wodurch sich eine Steifigkeitserhöhung der Tragstruktur ergibt, und ein besserer Kraftfluss im Lastfall Seiten-/Frontalcrash entsteht. Gleichzeitig können hierdurch Schallbrücken vermieden werden, wodurch sich Vorteile hinsichtlich der Akustik bzw. der Schalldämmung ergeben. Gleichzeitig ermöglicht der erfindungsgemäße Längsträger aufgrund seines geschlossenen Doppelkammerprofils eine individuelle Anordnung der B-Säule, ohne auf eine Unterbrechung der profilbildenden Deckfläche innerhalb der B-Säule Rücksicht nehmen zu müssen, und dadurch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Längsträgers bei unterschiedlichen Karosserievarianten. Insbesondere der Einsatz der Längsträger bei verschiedenen Fahrzeugaufbauformen ergibt zusammen mit einer fertigungs- und produktionsgerechten Gestaltung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit einen positiven Effekt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist eine innere Seitenwand des Kraftfahrzeugs in eine Verbindung zwischen innerer und mittlerer Längsträgerschale eingebunden. Durch eine derartige Einbindung wird ein besserer Kraftfluss erreicht und darüber hinaus ein Toleranzausgleich der B-Säule in Fahrzeuglängs-/Hochrichtung ermöglicht.
  • Zweckmäßig ist die innere Längsträgerschale mit einem Karosserievorbau, mit einem im Bereich der Fahrgastzelle angeordneten Hauptboden und mit einem Heckboden verbunden. Dies ist insbesondere im Produktionsprozess, beispielsweise beim Transport der Tragstruktur innerhalb der Gewerke, vorteilhaft und gewährleistet dadurch eine besonders maßhaltige und qualitativ hochwertige Fertigung.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in Verlängerung der äußeren Längsträgerschale nach hinten ein hinteres Ausgleichsstück angeordnet, mit dem sich unterschiedliche Fahrzeuglängen realisieren lassen. Dieses hintere Ausgleichsstück erfährt eine Querschnittsaufweitung entlang der Fahrzeuglängsachse nach hinten und dient zur großflächigen Abstützung des zugeordneten Hinterrades bei einem Heckcrash und ist deshalb vorzugs weise mit einer hohen Eigensteifigkeit ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch eine statisch günstige Form und/oder durch den Einsatz von höherfesterem Material, wie beispielsweise besonderen Stahllegierungen, erreicht werden.
  • Zweckmäßig sind längsendseitig der Längsträger Abschlusselemente angeordnet, die das durch die Längsträgerschalen gebildete Doppelkammerprofil abschließen. Hierdurch wird eine im wesentlichen allseitig geschlossene Kammer erzeugt, welche zum einen ein verbessertes Korrosionsverhalten, insbesondere bei der Verwendung einer Innenraumversiegelung, aufweist und zum anderen eine ungestörte Schallabstrahlung am jeweiligen Längsende der seitlichen Längsträger verhindert bzw. zumindest reduziert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Längsträgerschalen über Flansche aneinander befestigt, wobei mehrere oder alle Flansche der Längsträgerschalen in zu einander parallelen Ebenen liegen. Die Anordnung in parallelen Ebenen ermöglicht dabei einen Toleranzausgleich, wodurch sich eine besonders maßhaltige Herstellung der Tragstruktur gewährleisten lässt. Darüber hinaus bietet die Befestigung der Längsträgerschalen über deren Flansche unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten, wie beispielsweise verschweißen oder verkleben, wodurch sich eine bezüglich der gewählten Verbindungsart erhöhte Flexibilität ergibt.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der je weils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine Explosionsdarstellung eines Teils einer Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einer inneren Längsträgerschale eines erfindungsgemäßen Längsträgers,
  • 2 einen innere Seitenwandstruktur mit einer mittleren Längsträgerschale des erfindungsgemäßen Längsträgers,
  • 3 eine äußere Seitenwandstruktur mit einer äußeren Längsträgerschale des Längsträgers,
  • 4 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Längsträger im Anbindungsbereich an einen Querträger,
  • 5 eine Darstellung wie in 4, jedoch in einer anderen Schnittebene,
  • 6 eine Darstellung wie in 4, jedoch in einer anderen Schnittebene und
  • 7 eine Draufsicht auf einen etwa horizontal der Länge nach geschnittenen Längsträger der Tragstruktur.
  • Entsprechend 1 weist eine teilweise dargestellte Tragstruktur 1 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs einen Vorderwagenbereich 2, einen Heckwagenbereich 3 sowie einen zwischen Vorderwagenbereich 2 und Heckwagenbereich 3 angeordneten Hauptboden 4 auf. Der Hauptboden 4 begrenzt dabei einen nicht näher bezeichneten Fahrgastraum nach unten. Über einen seitlichen Längsträger 5 sind der Vorderwagenbereich 2, der den Hauptboden 4 bildende Zwischenbereich 4 und der Heckwagenbereich 3 fest miteinander verbunden. Der Längsträger 5 wird dabei auch als Schweller bezeichnet. In 1 ist dabei lediglich ein Teil des seitlichen Längsträgers 5, nämlich eine innere Längsträgerschale 6 gezeigt, wobei die spiegelsymmetrisch seitlich angeordneten inneren Längsträgerschalen 6 zunächst mit dem Hauptboden 4 zu einer Baugruppe gefügt bzw. verschweißt werden. Diese Baugruppe ist durch die Längsträgerschalen 6 ausgesteift und lässt sich daher bei der Herstellung der Rohbaustruktur problemlos transportieren, ohne dass die Maßhaltigkeit des Hauptbodens 4 infolge von Verwindungen des Hauptbodens 4 beeinträchtigt wird.
  • Der erfindungsgemäße Längsträger 5 weist insgesamt einen dreischaligen Aufbau auf, bestehend aus der einem Fahrzeugboden zugewandten inneren Längsträgerschale 6, einer mittleren Längsträgerschale 7 (vgl. 2) und einer äußeren Längsträgerschale 8 (vgl. 3), die so aneinander angebracht sind, dass sie im Querschnitt ein vorzugsweise abgeschlossenes Doppelkammerprofil bilden (vgl. die 4 bis 6).
  • In 2 ist eine innere Seitenwand 9 gezeigt, welche im wesentlichen aus einer A-Säule 10, einer B-Säule 11, einer C- Säule 12 sowie einem Dachholm 13 und der mittleren Längsträgerschale 7 im Schwellerbereich besteht. Darüber hinaus gehört zu dem inneren Seitenwandensemble noch ein innerer Radlauf 14 sowie ein Ausgleichsstück 15.
  • In 3 sind die Bestandteile einer äußeren Seitenwand 16 gezeigt, wobei hier insbesondere die äußere Längsträgerschale 8 erwähnt ist, die den Längsträger 5 seitlich nach außen abschließt.
  • Bei herkömmlichen Karosserien ist das Längsträgerprofil im Bereich der mittleren Karosseriesäule, also der B-Säule 11, zur Anbindung derselben oftmals mit abgestellten Flanschen und einer Profilunterbrechung zumindest in einer profilbildenden Deckfläche der Längsträger versehen. Hieraus entstehen jedoch Nachteile hinsichtlich akustischer Funktionen sowie eine negative Beeinflussung von Crashwerten, die bei derartigen herkömmlichen Karosserien über gewichts- und kostenintensive Zusatzmaßnahmen, in der Regel Verstärkungsbauteile, eliminiert werden müssen.
  • Grundlage der Erfindung ist deshalb ein dreischaliger Aufbau des Längsträgers 5 aus der oben erwähnten inneren Längsträgerschale 6, mittleren Längsträgerschale 7 und der äußeren Längsträgerschale 8. Hierbei sind alle vorstehend aufgeführten Längsträgerschalen 6, 7, 8 in ihren Obergurten 18 bzw. Untergurten 17, soweit vorhanden, ohne Profilunterbrechung ausgeführt und bilden somit ein vorzugsweise abgeschlossenes Doppelkammerprofil (vgl. 4 bis 6).
  • Die innere Längsträgerschale 6 verbindet wie in 1 gezeigt den Vorderwagenbereich 2, Zwischenbereich 4 und Heckwagenbereich 3 zu einer steifen Karosserieplattform. Dies ist insbesondere im Produktionsprozess, in welchem die Karosse rieplattform innerhalb der Gewerke transportiert werden muss, vorteilhaft und gewährleistet darüber hinaus eine maßhaltige Fertigung. Die innere Längsträgerschale 6 weist dabei ein im wesentlichen querschnittskonstantes, C-förmiges Profil auf, wobei der Untergurt 17 länger ist als der Obergurt 18. Als Untergurt 17 bzw. Obergurt 18 werden hierbei die Schenkel der C-förmigen inneren Längsträgerschale 6 bezeichnet. Darüber hinaus können an der inneren Längsträgerschale 6 zwischen dem Obergurt 18 und dem Untergurt 17 Aussteifungselemente 19 angeordnet sein, welche die innere Längsträgerschale 6 zusätzlich versteifen. Durch die im wesentlichen querschnittskonstante Ausbildung der inneren Längsträgerschale 6 können die Aussteifungselemente 19 als Gleichteile ausgebildet sein, wodurch sich eine Teilevielfalt und damit verbunden die Kosten reduzieren lassen. Durch den im Vergleich zum Obergurt 18 längeren Untergurt 17 ist darüber hinaus eine zentrale Anordnung von Aufnahmeelementen 20 möglich, welche so nahezu im Schwerpunkt der ersten Profilkammer, welche durch die innere und mittlere Längsträgerschale 6 und 7 gebildet wird, angeordnet werden können. Die Aufnahmeelemente 20 dienen beispielsweise zum Aufnehmen der Karosserie im Produktionsprozess bzw. als Wagenheberaufnahme bei einem Radwechsel oder beim Kundendienst.
  • Längsendseitig des Längsträgers 5 sind wie in 1 gezeigt Abschlusselemente 21 angeordnet, welche vorzugsweise die Profilausprägung der jeweiligen Längsträgerschalen 6, 7, 8 aufweisen und sowohl eine erste Kammer 22 als auch eine zweite Kammer 23 (vgl. 4 bis 6) abschließen.
  • Gemäß 4 bildet der Obergurt 18 der inneren Längsträgerschale 6 zusammen mit einem entsprechend abgewinkelt ausgeführten Bodenblech 24 einen Kanal 25, welcher zur Verlegung von Versorgungsleitungen vom Frontwagenbereich 2 zum Heckbe reich 3 der Karosserie dient. Hierdurch kann eine steifigkeitsmindernde Eindrückung im Bereich eines unterhalb der Fahrgastzelle angeordneten Hauptbodens (Zwischenbereich 4) vermieden werden und gleichzeitig findet keine Profilschwächung eines Fahrzeugquerträgers 26 statt. Die Anbindung der Fahrzeugquerträger 26 erfolgt gemäß 4 an einer senkrechten Profilwand der inneren Längsträgerschale 6 und ist damit aus Toleranzgründen und hinsichtlich einer gewählten Verbindungstechnik, wie beispielsweise dem Widerstandspunktschweißen, als vereinfacht anzusehen. Dabei ist eine Festlegung des Verbindungsverfahrens von der Anlagenverfügbarkeit abhängig. Anstelle des Widerstandspunktschweißens kann ebenso mit vergleichbaren Verbindungsverfahren, wie beispielsweise dem Laserschweißen, Löten oder anderen kraft- bzw. formschlüssigen Verbindungsverfahren, zum Beispiel durch Setzfügen, Nieten, Kleben oder einer Kombination der genannten Verfahren gearbeitet werden.
  • Entsprechend den 4 bis 6 sind die drei Längsträgerschalen 6, 7 und 8 über Flansche 27 aneinander befestigt, wobei mehrere oder alle Flansche 27 der Längsträgerschalen 6, 7, 8 in zueinander parallelen Ebenen liegen und dadurch eine vereinfachte Fertigung bzw. einen leichten Toleranzausgleich ermöglichen. Durch den im Vergleich zum Obergurt 18 längeren Untergurt 17 entsteht eine gestufte Befestigungsebene, zwischen der inneren Längsträgerschale 6 und der mittleren Längsträgerschale 7 bzw. zwischen der mittleren Längsträgerschale 7 und der äußeren Längsträgerschale 8. Die Befestigungsebenen ermöglichen einen generellen Toleranzausgleich in Fahrzeugslängs-/Hochrichtung.
  • Vorzugsweise weist der Obergurt 18' der mittleren Längsträgerschale 7 auf seiner gesamten Länge keine Unterbrechung zur Aufnahme der B-Säule 11 auf. Die zur Anbindung einer inneren B-Säulenschale 11' erforderlichen Verprägungen sind dabei so ausgeführt, dass eine Anbindung der inneren B-Säulenschale 11' in unterschiedlichen Positionen, entsprechend einer Aufbauform der Karosserie, in Fahrzeugslängsrichtung möglich sind. Die innere B-Säulenschale 11' bzw. die innere Seitenwand 9 des Kraftfahrzeuges sind dabei gemäß 5 in eine Verbindung zwischen innerer und mittlerer Längsträgerschale 6 und 7 eingebunden. An der äußeren Längsträgerschale 8 hingegen ist die äußere Seitenwand 16 des Kraftfahrzeuges angeordnet.
  • Eine verstärkte Struktureinbindung der mittleren Längsträgerschale 7, die eventuell bei offenen Karosserieformen, wie Cabrios oder Roadstern notwendig sein kann, lässt sich durch ein auf der mittleren Längsträgerschale 7 angebundenes Verstärkungselement 28 realisieren. Als Abschluss kann außen an der äußeren Längsträgerschale 8 eine Verplankung 29 angeordnet sein, welche im wesentlichen optische und designerische Zwecke erfüllt.
  • Die Länge der mittleren Längsträgerschale 7 ist aus fertigungstechnischen Gründen vorzugsweise so gewählt, dass diese auf ihrer gesamten Bauteillänge keine Profilaufweitung in Fahrzeughoch/-querrichtung aufweist. Dies ermöglicht einen Einsatz der mittleren Längsträgerschale 7 bei verschiedenen Karosserievarianten als Gleichteil. Hierdurch entstehende Fahrzeuglängenunterschiede, z.B. durch unterschiedliche Radstände können gemäß 2 durch das oben erwähnte und in Verlängerung der mittleren Längsträgerschale 7 nach hinten angeordnete Ausgleichsstück 15 realisiert werden. Das Ausgleichsstück 15 kann dabei ein in Fahrzeughochrichtung und entgegen der Fahrtrichtung ansteigendes Profil aufweisen und dadurch eine Anbindung an den inneren Radlauf 14 ermöglichen und zur Abstützung der Hinterräder bei einem Heckcrash dienen.
  • Eine Fortsetzung des Profils der mittleren Längsträgerschale 7 nach vorne findet in der A-Säule 10 statt. Analog zur Verlängerung nach hinten kann in der Verlängerung der äußeren Längsträgerschale 8 nach vorne ein vorderes Ausgleichsstück 30 (vgl. 3) angeordnet sein, mit dem sich ebenfalls unterschiedliche Fahrzeuglängen realisieren lassen, wobei das vordere Ausgleichsstück 30 bei einem Frontaufprall das zugeordnete Vorderrad abstützt. In der Verlängerung der äußeren Längsträgerschale 8 nach hinten kann analog zur Verlängerung nach vorne ein hinteres Ausgleichsstück 31 angeordnet sein, wobei das hintere Ausgleichsstück 31 bei einem Heckaufprall die Hinterräder abstützt. Dabei sind, wie in Verbindung mit der Schnittdarstellung nach 7 zu erkennen ist, sowohl das vordere Ausgleichsstück 30 und das hintere Ausgleichsstück 31 der äußeren Längsträgerschale 8 bevorzugt so ausgebildet, dass der durch die äußere Längsträgerschale 8 gebildete Querschnitt entlang der Fahrzeuglängsachse bis zum Bauteilende der Ausgleichsstücke 30 und 31 in Fahrzeugquerrichtung zunimmt. Die aufgeweiteten Enden der Ausgleichsstücke 30 und 31, die durch ein Abschlusselement 21 bzw. eine Radlaufabdeckung 14 geschlossen sind, liegen dem Abrollumfang des zugeordneten, lediglich schematisch angedeuteten Rades 32 beabstandet gegenüber. Deshalb sind das hintere Ausgleichsstück 15 und/oder das vordere Ausgleichsstück 30 bevorzugt aus einem höherfesten Material, beispielsweise einer hochfesten Stahllegierung, ausgebildet und/oder konstruktiv derart ausgestaltet, dass sie eine hohe Eigensteifigkeit besitzen. Entstehende Probleme durch ein eventuell auftretendes Abscheren der Längsträgerschalen 6, 7, 8 in deren Befestigungsebenen bei einer Frontalbeanspruchung können durch eine entspre chende Verbindung des vorderen Ausgleichsstückes 30 mit dem Vorderwagenbereich 2 in Form einer Querstrebe gelöst werden.
  • Entsprechend den 4 bis 6 umschließen die innere Längsträgerschale 6 und die mittlere Längsträgerschale 7 die erste Kammer 22, wogegen die mittlere Längsträgerschale 7 und die äußere Längsträgerschale 8 die zweite Kammer 23 des erfindungsgemäßen Doppelprofils umschließen.
  • Generell eignen sich für die erfindungsgemäße Tragstruktur 1 bzw. für den erfindungsgemäßen Längsträger 5 sowohl tiefgezogene, als auch abgekantete oder gewalzte, oder stranggepresste Profile, wodurch unterschiedlichste Verfahren zur Herstellung der zum Zusammenbau der Tragstruktur 1 benötigten Bestandteile möglich sind.
  • Durch die Erfindung ergeben sich generell eine Steifigkeitserhöhung der Tragstruktur 1 sowie verbesserte akustische Eigenschaften, aufgrund des im wesentlichen ununterbrochenen Profilquerschnitts. Gleichzeitig ist durch den durchgehenden Obergurt 18 die Verschiebbarkeit der B-Säule 11 gegeben und dadurch die Verwendung der erfindungsgemäßen Längsträger 5 bei mehreren Karosserievarianten ermöglicht. Durch den dreischaligen Aufbau sowie eventuell angeordnete Verstärkungselemente 28 wird der Kraftfluss bei einem Seiten-/Frontalcrash deutlich verbessert und dadurch die Insassensicherheit erhöht.

Claims (14)

  1. Tragstruktur (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit im Bereich einer Fahrgastzelle angeordneten seitlichen Längsträgern (5), dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Längsträger (5) jeweils einen dreischaligen Aufbau, bestehend aus einer einem Fahrzeugboden zugewandten inneren Längsträgerschale (6), einer mittleren Längsträgerschale (7) und einer äußeren Längsträgerschale (8), aufweisen, die so aneinander angebracht sind, dass sie ein Doppelkammerprofil bilden.
  2. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Seitenwand (9) des Kraftfahrzeugs in eine Verbindung zwischen innerer und mittlerer Längsträgerschale (6, 7) eingebunden ist.
  3. Tragstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Längsträgerschale (8) eine äußere Seitenwand (16) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
  4. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Längsträgerschale (6) mit einem Karosserievorderbau (2), mit einem im Bereich der Fahrgastzelle angeordneten Hauptboden (4) und mit einem Heckboden (3) zu einer Baugruppe verbunden ist.
  5. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Längsträgerschale (6) Aussteifungselemente (19) angeordnet sind.
  6. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsträgerschalen (6, 7, 8) über Flansche (27) aneinander befestigt sind, wobei mehrere oder alle Flansche (27) der Längsträgerschalen in zueinander parallelen Ebenen liegen.
  7. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mittleren Längsträgerschale (7) und der äußeren Längsträgerschale (8) ein schalenförmiges Verstärkungselement (28) angeordnet ist, das an der mittleren (7) und/oder an der äußeren Längsträgerschale (8) befestigt ist und sich zumindest teilweise parallel zu den Längsträgerschalen (7, 8) erstreckt.
  8. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung der mittleren Längsträgerschale (7) nach hinten ein hinteres Ausgleichsstück (15) angeordnet ist, mit dem sich unterschiedliche Fahrzeuglängen bzw. Aufbauvarianten realisieren lassen.
  9. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung der äußeren Längsträgerschale (8) nach hinten ein hinteres Ausgleichsstück (31) angeordnet ist, mit dem sich unterschiedliche Fahrzeuglängen bzw. Aufbauvarianten realisieren lassen.
  10. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verlängerung der äußeren Längsträgerschale (8) nach vorne ein vorderes Ausgleichsstück (30) angeordnet ist, mit dem sich unterschiedliche Fahrzeuglängen bzw. Aufbauvarianten realisieren lassen.
  11. Tragstruktur nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausgleichsstücke (30) und/oder (31) in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zur Verbesserung der Crasheigenschaften auf den Abrollumfang des benachbarten Rades (32) zulaufend erweitert ist.
  12. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass längsendseitig der Längsträger (5) Abschlusselemente (21) angeordnet sind, die das durch die Längsträgerschalen (6, 7, 8) gebildete Doppelkammerprofil abschließen.
  13. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Längsträgerschale (6, 7, 8) tiefgezogen oder abgekantet oder gewalzt oder stranggepresst ist.
  14. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer inneren Längsträgerschale (6) der seitlichen Längsträger (5) jeweils ein oder mehrere Aufnahmeelemente (20) angeordnet sind, die bei der Herstellung bzw. Reparatur eines Kraftwagen-Rohbaus zu Positionierungszwecken und zusätzlich als Aufnahme für ein Hebezeug dienen.
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