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Die
Erfindung betrifft eine Trägeranordnung für ein Fahrzeug
mit einem ersten und einem zweiten Längsträger, wobei die Längsträger zumindest
bereichsweise übereinander
angeordnet sind, und eine Stützvorrichtung,
welche sich zwischen den beiden Längsträgern erstreckt.
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Trägeranordnungen
sind im Kraftfahrzeugbau in vielfältiger Weise bekannt. Aus der
DE 102 58 299 A1 ist
ein Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs bekannt, in dem zwei übereinander
angeordnete Längsträger angeordnet
sind. Zwischen den Längsträgern ist
eine Stützvorrichtung
ausgebildet. Separat dazu ist ein über diesen beiden Längsträgern angeordneter
Haubenträger
positioniert.
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Darüber hinaus
ist aus der
EP 1 153
822 A2 eine Aufbaustruktur für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche
einen Längsträger und
einen Haubenträger umfasst,
welche mit einer Stützvorrichtung
miteinander verbunden sind.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trägeranordnung für ein Fahrzeug
zu schaffen, welche eine erhöhte
Biegesteifigkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Trägeranordnung,
welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
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Eine
erfindungsgemäße Trägeranordnung für ein Fahrzeug
umfasst einen ersten Längsträger und
einen zweiten Längsträger. Die
beiden Längsträger sind
in unterschiedlichen Längsträgerebenen
angeordnet und somit in vertikaler Richtung übereinander positioniert. Die
Trägeranordnung
umfasst eine Stützvorrichtung,
welche sich zwischen den beiden Längsträgern erstreckt und mit den
beiden Längsträgern verbunden
ist. Die Stützvorrichtung
erstreckt sich zumindest in einen der Längsträger hinein und ist in diesen Längsträger eingesteckt.
Die Steifigkeit, insbesondere die Biegesteifigkeit der Trägeranordnung,
kann dadurch wesentlich erhöht
werden.
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Die
Stützvorrichtung
ist in bevorzugter Weise im Einsteckbereich unlösbar mit dem Längsträger verbunden.
Eine mechanisch stabile Befestigung kann dadurch erreicht werden.
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Die
Stützvorrichtung
ist im Einsteckbereich in bevorzugter Weise an dem Längsträger angeschweißt. Bevorzugt
ist eine erste Schweißnaht
zumindest bereichsweise umlaufend an einem Randbereich eines ersten
Endes der Stützvorrichtung,
welches in dem Einsteckbereich angeordnet ist, ausgebildet. Dadurch
kann eine besonders gute mechanische Befestigung der in den Längsträger eingesteckten
Stützvorrichtung
erreicht werden.
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Bevorzugt
ist eine zweite Schweißnaht
zumindest bereichsweise umlaufend an einer Einstecköffnung des
Einsteckbereichs ausgebildet. Bevorzugt sind die beiden Schweißnähte somit
in den Bereichen ausgebildet, welche am oberen und am unteren Rand
des Einsteckbereichs und somit bevorzugt am oberen und am unteren
Rand des Längsträgers mit dem
Einsteckbereich angeordnet sind.
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An
gegenüberliegenden
Randbereichen des Einsteckbereichs ist somit eine optimale Befestigung der
Stützvorrichtung
gewährleistet.
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Durch
das Einstecken der Stützvorrichtung und
ein beidseitiges Anschweißen
kann die Biegesteifigkeit nochmals deutlich erhöht werden.
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Bevorzugt
ist die Stützvorrichtung
in den oberen Längsträger eingesteckt.
Bevorzugt ist der erste Längsträger Y-förmig ausgebildet
und der Einsteckbereich ist im Bereich der Gabelung dieser Y-Form
ausgebildet. Im Wesentlich zentral ist bei einer derartigen Ausführung die
Anordnung der Stützvorrichtung
positioniert. Dies trägt
wesentlich zur Erhöhung
der Biegesteifigkeit bei.
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Die
Stützvorrichtung
kann auf dem zweiten Längsträger aufgesetzt
sein. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt die Anordnung der Stützvorrichtung
auf dem zweiten Längsträger ohne
eine weitere Steckverbindung. Die Anordnung kann relativ einfach
und aufwandsarm hergestellt werden und dennoch die erforderliche
Biegesteifigkeit gewährleisten.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass die Stützvorrichtung sowohl in den
oberen als auch in den unteren Längsträger eingesteckt
ist. Das Ineinandergreifen erhöht
die Biegsteifigkeit der Konstruktion nochmals.
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Bevorzugt
ist die Stützvorrichtung
an dem dem Einsteckbereich abgewandten Ende mit einem Stützsockel
versehen. Der Stützsockel
kann als Manschette ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass
der Stützsockel
vollständig
umlaufend um ein Stützrohr
der Stützvorrichtung
angeordnet ist. Ebenso kann jedoch auch eine lediglich teilweise
umlaufende Ausgestaltung des Stützsockels
vorgesehen sein. Der Stützsockel
kann als separates Element zum Stützrohr ausgebildet sein. Ebenso
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Stützsockel einstückig mit
dem Stützrohr
ausgebildet ist. Bevorzugt erstreckt sich das Stützrohr auch über die
gesamte Höhe
des Stützsockels.
An dem dem Einsteckbereich gegenüberliegenden
Ende der Stützvorrichtung kann
somit eine doppelwandige Konstruktion der Stützvorrichtung ausgebildet werden.
Auch dadurch kann die erhöhte
Biegesteifigkeit erreicht werden und diese auch in den unteren Längsträger übertragen werden.
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Der
Stützsockel
ist bevorzugt trapezförmig ausgebildet
und somit quasi als Stützfuß konzipiert.
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Bevorzugt
umfasst die Stützvorrichtung
ein Stützrohr,
welches zumindest bereichsweise als Hohlprofil ausgebildet ist und
mit einem vorderen Ende in eine Hohlkammer des ersten Längsträgers eingesteckt
ist. Bevorzugt sind auch die Längsträger zumindest
bereichsweise als Hohlprofile ausgebildet. In diesen Hohlprofilen
können
Versteifungen und Verstrebungen ausgebildet sein, so dass ein Mehrkammerhohlprofil
ausgebildet werden kann. Situations- und bedarfsabhängig können dadurch
entsprechende Versteifungen der Längsträger ausgebildet werden.
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Bevorzugt
ist die Trägeranordnung
in einem Vorderwagen des Fahrzeugs angeordnet. Bevorzugt weist das
Fahrzeug einen Mittelmotor oder einen Heckmotor auf. Im Vorderwagen
ist dann kein Antriebsaggregat positioniert. Besonders bei diesen Fahrzeugen
kann dann eine auch im Crashfall stabile und steife Trägeranordnung
im Vorderwagen ermöglicht
werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Karosserie eines Vorderwagens eines Fahrzeugs
mit einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung;
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2 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung; und
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3 eine
schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Trägeranordnung
entlang der Schnittlinie CC gemäß 2.
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In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
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In
der Draufsicht gemäß 1 ist
eine Karosserie 1 eines Vorderwagens I eines Fahrzeugs
gezeigt. Die Karosserie 1 umfasst zwei Längsträgerebenen,
welche in vertikaler Richtung eines Fahrzeugs übereinander angeordnet sind.
Die Karosserie 1 umfasst eine Trägeranordnung, welche einen
ersten Längsträger 11 und
einen zweiten, darunter angeordneten Längsträger 12 umfasst. In
entsprechender analoger Weise ist in symmetrischer Ausgestaltung
dazu eine zweite Anordnung eines ersten Längsträgers 11 und eines
darunter angeordneten zweiten Längsträgers 12' ausgebildet.
Die ersten Längsträger 11 und 11' erstrecken
sich in einer ersten Längsträgerebene
und die zweiten Längsträger 12 und 12' erstrecken
sich in einer zweiten Längsträgerebene.
Die in der Karosserie 1 angeordnete Trägeranordnung umfasst darüber hinaus
eine Stützvorrichtung 2 (2),
welche in 1 nicht dargestellt ist. Diese
Stützvorrichtung 2 ist
für die
Verbindung zwischen den Längsträgern 11 und 12 im
Bereich A angeordnet. Die Karosserie 1 umfasst die gegenüberliegenden
dazu angeordneten Längsträger 11' und 12', welche ebenfalls
eine Stützvorrichtung
aufweisen, welche im Bereich B angeordnet ist und sich zwischen
diesen beiden Längsträgern 11' und 12' erstreckt.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Trägeranordnung
wird lediglich auf die Ausgestaltung im Bereich der Längsträger 11 und 12 eingegangen.
Die Trägeranordnung
im Bereich der Längsträger 11' und 12' ist entsprechend
ausgebildet.
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Wie
zu erkennen ist, weist der obere Längsträger 11 eine V-förmige Formgebung
auf. Die Stützvorrichtung 2 ist
im Bereich der Gabelung dieser Y-Form
angeordnet. Der obere Längsträger 11 umfasst
Teilelemente 11a und 11b, welche die gewinkelt angeordneten
Schenkel der Y-Form bilden. Daran anschließend weist der obere Längsträger 11 ein
weiteres Teilelement 11c auf. Der untere Längsträger 12 ist
lediglich als längliche
Struktur ausgebildet. Beide Längsträger 11 und 12 sind
als Hohlprofile ausgebildet. In Teilbereichen dieser Hohlprofile
können
innere Verstrebungen vorgesehen sein, um die Steifigkeit zu erhöhen und
Deformationsbereiche im Crashfalle aufzuweisen.
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An
einer Vorderseite sind die gegenüberliegenden
oberen Längsträger 11 und 11' mit einem Querträger 13 verbunden.
Im hinteren Bereich der Draufsicht gemäß 1 sind ansatzweise
A-Säulen 14 und 14' der Karosserie 1 gezeigt.
Darüber
hinaus sind beidseitig angeordnete Pedalböden 15 und 15' dargestellt.
Die A-Säulen 14 und 14' sind durch
einen Querträger 16 verbunden.
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Der
obere Längsträger 11 ist
zweiteilig ausgebildet, wobei der erste Teil durch das Teilelement 11c gebildet
ist. Dieses ist mit dem zweiten Teil, welches die Teilelemente 11a und 11b umfasst,
verbunden.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Trägeranordnung
wird auf 2 Bezug genommen. In der vergrößerten perspektivischen Darstellung
gemäß 2 sind
die übereinander
angeordneten Längsträger 11 und 12 gezeigt.
Im Bereich der Gabelung der V-förmigen
Formgebung des oberen Längsträgers 11 und
somit in zentrierter Anordnung im Hinblick auf die Längserstreckung
des oberen Längsträgers 11 ist
die Stützvorrichtung 2 angeordnet.
In diesem Gabelungsbereich 11d ist ein Einsteckbereich
ausgebildet, in dem sich ein Stützrohr 21 der
Stützvorrichtung 2 erstreckt.
Der Einsteckbereich ist im Ausführungsbeispiel
so ausgebildet, dass sich dieses vordere Ende des Stützrohres 21 im
Wesentlichen vertikal zur Längsachse
des Teils 11c erstreckt. Der Einsteckbereich ist somit
vollständig
in dem Längsträger 11 angeordnet.
Das Stützrohr
erstreckt sich somit auch in den Längsträger 11 hinein.
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Das
Stützrohr 21 ist
als Hohlprofil ausgebildet und weist eine viereckige Querschnittformgebung auf.
Darüber
hinaus sitzt das Stützrohr 21 an
einer Oberseite 12a des unteren Längsträgers 12 auf. Bei dieser
Verbindung ist lediglich eine Anordnung an der Oberseite 12a vorgesehen
und ein Ein steckbereich ist im unteren Längsträger 12 nicht ausgebildet.
Die Stützvorrichtung 2 erstreckt
sich auch nicht in den unteren Längsträger 12.
Des Weiteren umfasst die Stützvorrichtung 2 einen
trapezförmig
ausgebildeten Stützsockel 22.
Dieser ist trapezförmig
und vollständig
umlaufend um das Stützrohr 21 ausgebildet. Auch
dieser Stützsockel 22 sitzt
auf der Oberseite 12a auf. Die durch die Stützvorrichtung 2 erreichte
erhöhte
Biegesteifigkeit kann dadurch auch auf den unteren Längsträger 12 übertragen
werden. Darüber
hinaus kann dadurch eine Eckversteifung in diesem Bereich erreicht
werden.
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In 3 ist
eine schematische Schnittdarstellung eines Teilausschnitts gemäß 2 entlang der
Schnittlinie CC gezeigt. In dieser Darstellung kann die Zweiteiligkeit
des oberen Längsträgers 11 erkannt
werden. Das Teilelement 11c ist im Bereich der Gabelung 11d in
die Teilelemente 11a und 11b eingeschoben und
somit überlappend
zu diesen angeordnet. Darüber
hinaus ist zu erkennen, dass sich im Gabelungsbereich 11d ein
Einsteckbereich befindet, welcher durch eine Hohlkammer 11e gebildet
ist. Das vordere Ende des Stützrohrs 21 ist
passgenau in diese Hohlkammer 11e eingesteckt. Im Ausführungsbeispiel
erstreckt sich das Stützrohr 21 im
Wesentlichen über
die gesamte Höhe
der Hohlkammer 11e im Einsteckbereich. Dieses vordere Ende 21a des Stützrohrs 21 ist über eine
Einstecköffnung 11f,
welche an einer dem unteren Längsträger 12 zugewandten
Seitenwand des oberen Längsträgers 11 ausgebildet
ist, eingesteckt. Zur mechanisch stabilen Befestigung ist das Stützrohr 21 mit
zwei umlaufend ausgebildeten Schweißnähten 3 und 4 an
der Hohlkammer 11e befestigt. Die erste Schweißnaht 3 ist dabei
am Randbereich des vorderen Endes 21a ausgebildet. Die
zweite Schweißnaht 4 ist
im Bereich der Einstecköffnung 11e ausgebildet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Schweißnähte 3 und 4 lediglich
teilweise umlaufend um das Stützrohr
ausgebildet sind. Ebenso kann vorgesehen sein, dass lediglich Punktschweißverbindungen
vorgesehen sind.
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Darüber hinaus
ist in der Darstellung gemäß 3 zu
erkennen, dass das Stützrohr 21 mit
seinem gegenüberliegenden
Ende 21b auf der dem oberen Längsträger 11 zugewandten
Oberseite 12a aufsitzt. Der im Ausführungsbeispiel als separates
Element zum Stützrohr 21 ausgebildete
Stützsockel 22 erstreckt
sich in dieser Querschnittdarstellung in einer gewinkelten Anordnung
vom Stützrohr 21 bis
zu dieser Oberseite 12a.