DE102009029883A1

DE102009029883A1 - Achsträger für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009029883A1
Application number: DE102009029883A
Authority: DE
Inventors: Günter Knauer; Timm Gonschorek
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2009-06-23
Publication date: 2010-12-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende Karosserie mit Achsträgern für die Vorder- und/oder Hinterachse aus Aluminium für ein Kraftfahrzeug, mit nach vorne bzw. nach hinten auf eine mittlere Fahrzeuglängsachse zu laufenden, sich im Fahrzeugvorbau bzw. im Fahrzeugheck befindenden, vorderen bzw. hinteren Längsträgern, die durch mindestens einen Querträger verbunden sind, wobei am Unterboden mindestens eine tragende, schubsteife Bodenplatte zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Achsträgers vorgesehen ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Vorrichtung zur Erhöhung der Quersteifigkeit durch einen Verstärkungsstab gebildet wird, der am Querträger anliegend, diesen verstärkend, starr mit diesem verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie mit Achsträgern für die Vorder- und/oder Hinterachse, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
Derartige selbsttragende Karosserien sind aus der Serienproduktion von Kraftfahrzeugen und zum Beispiel aus der DE 42 44 217 A1 bekannt. Den Stabilitäts- und Sicherheitsanforderungen bei Kraftfahrzeugen angepasst, umfassen sie seitliche, vordere und hintere Längsträger, die aber nicht geradlinig ineinander übergehen können, da die vorderen und hinteren Längsträger vor dem Radeinbauraum zur Fahrzeugmitte hin zurückweichen müssen. Der dadurch abgekröpfte Anschluss der Längsträger aneinander bewirkt, dass die Stabilisierung der Karosserie, bei Allradfahrzeugen wie auch bei leistungsstarken Fahrzeugen und insbesondere bei offenen Cabrio-Fahrzeugen, bei denen das die Steifigkeit erhöhende Dach fehlt, zu gering ist. Dies hat zur Folge, dass der Fahrkomfort beeinträchtigt wird und daher am Vorder- und/oder Hinterbau im Bereich der Achsträger für die Aluminium Vorder- und/oder Hinterachse zur Verbesserung der dynamischen Quersteifigkeit geeignete Vorkehrungen getroffen werden müssen. Dies wird in der Regel mit so genannten Schubfeldern und/oder Querversteifungen bewerkstelligt. Bei Allrad-Fahrzeugen kann oft aus Platzgründen keine Querversteifung unter dem Vorderachsträger vorgesehen werden, was bedeutet, dass eine anderweitige Versteifungsmaßnahme, wie zum Beispiel in Form von Schubfeldern, vorgenommen werden muss. Außerdem muss zur Erreichung der erforderlichen Quersteifigkeit bei der Konzeptauslegung für diese Aluminiumfahrzeuge auf entsprechend anspruchsvolle Querverbindungen geachtet werden. Dies wird in der Regel mit Hilfe von stranggepressten Aluminium-Profilrohren bewerkstelligt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Achsträger für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem kostengünstig, insbesondere auch durch Nachrüstung, die oben genannten erforderlichen Querverbindungen eingebaut werden können, um die Quersteifigkeit zu erhöhen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung ist ein Achsträger aus Aluminium für ein Kraftfahrzeug, mit nach vorne bzw. nach hinten auf eine mittlere Fahrzeuglängsachse zu laufenden, sich im Fahrzeugvorbau bzw. im Fahrzeugheck befindenden, vorderen bzw. hinteren Längsträgern, die durch mindestens einen Querträger verbunden sind, wobei am Unterboden mindestens eine tragende, schubsteife Bodenplatte zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Achsträgers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Erhöhung der Quersteifigkeit durch einen Verstärkungsstab gebildet wird, der am Querträger anliegend, diesen verstärkend, starr mit diesem verbunden ist.
Das hat den Vorteil, dass fallbezogen, je nach Motorisierung oder Karosserie- oder Antriebsart, die Verstärkung bei der Montage jederzeit angebracht werden kann. Beim Verbau des Verstärkungsstabs fallen nur geringe Fertigungskosten an, ebenso sind die Herstellkosten für den Verstärkungsstab gering.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass der Verstärkungsstab im Querträger verläuft. Wenn dann der vorderste bzw. hinterste Querträger durch den Verstärkungsstab verstärkt ist und der Verstärkungsstab aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl besteht, wird eine besonders effektive Querversteifung erreicht. Durch die Mischbauweise AL/St können hohe Festigkeiten erreicht werden. Durch gezielten Einsatz von höherfesten Werkstoffen kann gleichzeitig das Gesamtgewicht niedrig gehalten werden. Wenn der Verstärkungsstab mit dem Querträger verschraubt oder vernietet ist muss zum Beispiel kein Schweißverzug nachgebessert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Erfindungswesentlich können sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein. Es zeigen:
1: einen erfindungsgemäßen Achsträger in räumlicher Ansicht für ein Kraftfahrzeug mit Allradantrieb, mit einer ersten schubsteifen Bodenplatte,
2: einen räumlich gezeichneten vergrößerten Teilschnitt aus 1 mit einer zweiten schubsteifen Bodenplatte und
3: einen weiteren räumlich gezeichneten, nochmals vergrößerten Teilschnitt aus 1 bzw. 2, der einen verstärkten Querträger zeigt.
Die 1 bis 3 zeigen einen Vorderachsträger aus Aluminium für ein Kraftfahrzeug, mit nach vorne auf eine nicht gezeichnete mittlere Fahrzeuglängsachse zu laufenden, sich im Fahrzeugvorbau befindenden, vorderen Längsträgern 1, die durch zwei Querträger 2, 3 und eine in eine schubsteife Bodenplatte 5 integrierte Querversteifung 4 verbunden sind. Am Unterboden sind zwei tragende, schubsteife Bodenplatten 5, 6 zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Achsträgers vorgesehen. Eine Vorrichtung zur Erhöhung der Quersteifigkeit wird durch einen Verstärkungsstab 7 aus Stahl gebildet, der sich im vordersten Querträger 2 befindet, an diesem anliegt und diesen verstärkt. Der Verstärkungsstab 7 ist als trapezförmiger Einleger in Form eines Flachstahls in den vordersten Querträger 2 aus Aluminium eingeschoben und dort verschraubt, was die Quersteifigkeit wesentlich erhöht, da Stahl eine viel größere Festigkeit besitzt als Aluminium.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4244217 A1 [0002]

Claims

Achsträger aus Aluminium für ein Kraftfahrzeug, mit nach vorne bzw. nach hinten auf eine mittlere Fahrzeuglängsachse zu laufenden, sich im Fahrzeugvorbau bzw. im Fahrzeugheck befindenden, vorderen bzw. hinteren Längsträgern (1), die durch mindestens einen Querträger (2, 3) verbunden sind, wobei am Unterboden mindestens eine tragende, schubsteife Bodenplatte (5, 6) zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Achsträgers vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Erhöhung der Quersteifigkeit durch einen Verstärkungsstab (7) gebildet wird, der am Querträger (2) anliegend, diesen verstärkend, starr mit diesem verbunden ist.
Achsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsstab (7) im Querträger (2) verläuft.
Achsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorderste bzw. hinterste Querträger (2) durch den Verstärkungsstab (7) verstärkt ist.
Achsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsstab (7) aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl besteht.
Achsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsstab (7) mit dem Querträger (2) verschraubt oder vernietet ist.