DE102007002763A1

DE102007002763A1 - Tragstruktur für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007002763A1
Application number: DE200710002763
Authority: DE
Inventors: Frank Zehnder
Original assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Current assignee: Magna Car Top Systems GmbH
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2008-07-24

Abstract

Diese Tragstruktur eignet sich für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit entlang von Längsseiten des Aufbaus verlaufenden Längsrahmenabschnitten und quer zur Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Querrahmenabschnitten. Zwischen den Längsrahmenabschnitten und den Querrahmenabschnitten erstreckt sich ein Tragelement, das oberhalb eines Aufbauraums einen Rahmenverbund mit den angrenzenden Längsrahmenabschnitten und Querrahmenabschnitten bildet. Um die Tragstruktur zu optimieren, stellt das Tragelement mit den Längsrahmenabschnitten und den Querrahmenabschnitten einen Rahmenverbund hoher Festigkeit dar und das Tragelement wirkt einerseits mit den Längsrahmenabschnitten und den Querrahmenabschnitten kraftübertragend zusammen. Darüber hinaus gewährleistet das Tragelement durch gesamtes oder teilweises Herausnehmen aus der Tragstruktur einen optimierten Zugang zum Aufbauraum.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tragstruktur für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftwagens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 1 275 372 geht ein Aufbau eines Kraftfahrzeugs hervor, der im Bereich vor einer Hinterachse eine Tragstruktur mit Querrahmenabschnitten aufweist. Die Querrahmenabschnitte verlaufen in einem Aufbauraum, der als Aggregatraum ausgebildet ist und ein zwischen Radachsen angeordnetes Antriebsaggregat aufnimmt, wobei letzteres sich benachbart einer Hinterachse erstreckt. Oberhalb des besagten Antriebsaggregats ist eine Abdeckwand vorgesehen, die horizontal ausgerichtet ist.
Die US 4,712,828 befasst sich mit einem Personenkraftwagen mit einem Aufbau, der mit einem faltbaren Verdeck versehen ist. Das Verdeck ist in einer rückwärtigen Struktur des Aufbaus ablegbar. Diese Struktur ist mit einer Wand versehen, die als Wanne ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Tragstruktur für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die ein einen Aggregatraum abdeckendes Tragelement aufweist und sich durch optimierte Festigkeit und einfache Realisierbarkeit auszeichnet. Dabei sollte aber auch sicher gestellt werden, dass das Tragelement einen vergleichsweise leichten Zugang zu einem Aufbauraum bietet.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das Tragelement mit den Längsrahmenabschnitten und den Querrahmenabschnitten einen hochfesten Rahmenverbund bildet und das Tragelement durch seine Ausgestaltung einen optimierten Zugang zum Aufnahmeraum bietet, der als Aggregatraum zur Unterbringung eines Triebwerks ausgestaltet ist. Durch gezieltes Herausnehmen des Tragelements ist eine gute Zugänglichkeit zu dem Triebwerk bspw. zu Servicezwecken sichergestellt. Das Tragelement ist aufwandsarm darstellbar und bei definierter Werkstoffwahl bezüglich Steifigkeit besonders wirksam.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben wird.
Es zeigen
1 eine schematische Teilseitenansicht eines Personenkraftwagens zwischen einem Fahrgastraum und einem Heck,
2 einen Schnitt nach der Linie II-II der 1
3 einen Schnitt nach der Linie III-III der 1
Ein Personenkraftwagen 1 weist einen von Rädern 2 getragenen Aufbau 3 auf, in den ein Fahrgastraum 4, ein erster Aufbauraum 5 und ein zweiter Aufbauraum 6 bspw. zur Unterbringung von Gepäck integriert sind. Der erste Aufnahmeraum 5 ist als Aggregatraum ausgeführt, in dem ein Triebwerk 7, bestehend aus Brennkraftmaschine und Getriebe, angeordnet ist. Das Triebwerk 7 ist zwischen Radachsen des Personenkraftwagens 1, jedoch benachbart einer hinteren Radachse 8, in den Aufbau 3 eingebaut.
Der Aufbau 3 umfasst im Bereich des Triebwerks 7 eine Tragstruktur 9 mit entlang von Längsseiten 10 – 2 – des besagten Aufbaus 3 verlaufenden Längsrahmenabschnitten 11 und quer zur Fahrzeuglängsrichtung A-A sich erstreckenden Querrahmenabschnitten 12 und 13. Die – gegenüberliegenden – Längsrahmenabschnitte 11 und die Querrahmenabschnitte 12 und 13 sind mittels eines Tragelements 14 verbunden, das oberhalb des ersten Aufbauraums 5 mit den angrenzenden Längsrahmenabschnitten 11 und den Querrahmenabschnitten 12 und 13 einen Rahmenverbund 15 bildet. Dabei wirkt das Tragelement 14 mit den Längsrahmenabschnitten 11 und den Querrahmenabschnitten 12 und 13 als Rahmenverbund 15 hoher Festigkeit, weil besagtes Tragelemente 14 mit den Längsrahmenabschnitten 11 und den Querrahmenabschnitten 12 und 13 kraftübertragend und auch kraftaufnehmend zusammenarbeitet. Hinzu kommt, dass das Tragelement 14 durch gesamtes oder teilweises Herausnehmen aus der Tragstruktur 9 einen einfachen und weitreichenden Zugang zum ersten Aufbauraum 5 sicherstellt, d. h. das Triebwerk 7 ist nach dem Herausnehmen des Tragelements 14 von oben und von mehreren Seiten aus z. B. zu Servicezwecken zugänglich. Das Tragelement 14 ist hierzu mit geeigneten hochwirksamen Spannverschlüssen Sv versehen, die die angestrebt hohe Festigkeit des Rahmenverbunds 15 sicherstellen.
Die Längsrahmenabschnitte 11 weisen Längsrahmenstrukturen 16 auf, die jeweils ein Außenelement 17, ein Innenelement 18 und ein Verbindungselement 19 aufweisen, die eine Art Hohlträger darstellen und an ersten Verbindungsbereichen 20, zweiten Verbindungsbereichen 21 und dritten Verbindungsbereichen 22 zusammengesetzt sind. Das Verbindungselement 19, das das benachbarte Rad 2 radhausartig begrenzt, ist in Richtung einer senkrechten Mittellängsebene B-B mit einer Innenschale 23 versehen, die innerhalb des Rades 2 an einen Längsträger 24 angeschlossen ist. Das Tragelement 14 ist benachbart den Längsrahmenabschnitten 11 mit ersten und zweiten Stützwänden 25 und 26 an die Längsrahmenstruktur 16 und den Längsträger 24 angeschlossen.
Die Querrahmenabschnitte 12 und 13 weisen eine erste Querrahmenstruktur 27 und eine zweite Querrahmenstruktur 28 auf, die mit Querrahmen 29 und 30 versehen sind. Auf diesen Querrahmen 29 und 30 liegt das Tragelement 14 auf.
Das Tragelement 14 ist nach Art einer Wanne mit einem Boden 31 und aufrechten Begrenzungswänden 32, 33 und 34 versehen, um entsprechende Dachelemente eines faltbaren Dachs 35 des Aufbaus 3 zumindest teilweise aufzunehmen sowie die Funktion einer Wasserfangschale zu übernehmen.
Zwischen der ersten Stützwand 25 für die Längsrahmenstruktur 16 und der zweiten Stützwand für den Längsträger 24 ist eine kammerartige Einformung 36 vorgesehen, die sich – in Fahrzeughöhenrichtung C-C gesehen – zumindest bereichsweise unterhalb des Bodens 31 des Tragelements 14 erstreckt. Darüber hinaus ist das Tragelement 14 örtlich mit Rahmenverstärkungen (1) 37, 38 und 39 sowie (2) 40, 41 und 42 versehen. Diese bspw. als Hohlträger ausgeführten Rahmenverstärkungen 37, 38 und 39 sowie 40, 41 und 42 sind zumindest im Bereich der Begrenzungswände 32, 33 und 34 angeordnet. Sie können auch am Beispiel von 1 zwischen Begrenzungswand 33 und Boden 31 bzw. am Beispiel von 2 zwischen einer aufrechten Wand 43 der Einformung 36 und dem Boden 31 vorgesehen sein.
Möglich ist aber auch das Tragelement 14 zumindest örtlich mit Versteifungssicken 44 zu versehen, was aus 3 hervorgeht. Schließlich eignen sich für das Tragelement 14 folgende Werkstoffe:

• Hochfestes Metall, einschließlich Stahl
• Hochfester Kunststoff, einschließlich Verbundwerkstoff – CFK-

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 1275372 [0002]
- US 4712828 [0003]

Claims

Tragstruktur für einen Aufbau eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens mit entlang von Längsseiten des Aufbaus verlaufenden Längsrahmenabschnitten und quer zur Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Querrahmenabschnitten, zwischen welchen Längsrahmenabschnitten und Querrahmenabschnitten sich ein Tragelement erstreckt, das oberhalb eines Aufbauraums einen Rahmenverbund mit den angrenzenden Längsrahmenabschnitten und Querrahmenabschnitten bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) mit den Längsrahmenabschnitten (11) und den Querrahmenabschnitten (12 und 13) einen Rahmenverbund (15) hoher Festigkeit darstellt und einerseits mit den Längsrahmenabschnitten (11) sowie den Querrahmenabschnitten (12 und 13) kraftübertragend zusammenwirkt und andererseits durch gesamtes oder teilweises Herausnehmen aus der Tragstruktur (9) einen optimierten Zugang zum Aufbauraum (5) sicherstellt.
Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbauraum (5) als Aggregatraum zur Aufnahme eines Triebwerks (7) ausgebildet ist, das nach Herausnehmen des Tragelements (14) vorzugsweise von oben und mehreren Seiten aus zugänglich ist.
Tragstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Tragelement (14) zum einen zwischen mit Abstand zueinander angeordneten ersten und zweiten Querrahmenstrukturen (27 und 28) der Querrahmenabschnitte (12 und 13) und zum andern zwischen beabstandeten Längsrahmenstrukturen (16) der Längsrahmenabschnitte (11) erstreckt.
Tragstruktur nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der ersten Querrahmenstruktur (27) und der zweiten Querrahmenstruktur (28) Querrahmen (29 und 30) verlaufen, auf denen das Tragelement (14) aufliegt.
Tragstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) benachbart den Längsrahmenabschnitten (11) mit ersten und zweiten Stützwänden (25 und 26) an die Längsrahmenstrukturen (16) und Längsträger (24) herangeführt ist.
Tragstruktur nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) nach Art einer Wanne mit einem Boden (31) und vorzugsweise aufrechten Begrenzungswänden (32, 33 und 34) versehen ist.
Tragstruktur nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Stützwänden (25) für die Längsrahmenstrukturen (16) und den zweiten Stützwänden (26) für die Längsträger (24) je eine kammerartige Einformung (36) vorgesehen ist, die sich zumindest bereichsweise – in Fahrzeughöhenrichtung C-C gesehen – unterhalb des Bodens (31) erstreckt.
Tragstruktur nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) örtlich mit Rahmenverstärkungen (37, 38 und 39; 40, 41 und 42) versehen ist.
Tragstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenverstärkungen (37, 38 und 38; 40, 41 und 42) zumindest im Bereich der Begrenzungswände (32, 33 und 34) des Tragelements (14) angebracht sind.
Tragstruktur nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) örtlich mit Versteifungssicken (44) versehen ist.
Tragstruktur nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (14) aus bspw. hochfestem Metall, Verbundwerkstoff oder dgl. besteht.