DE1119132B

DE1119132B - Rahmenbodenanlage fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1119132B
Application number: DED31385A
Authority: DE
Inventors: Franz Deckert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1959-08-28
Filing date: 1959-08-28
Publication date: 1961-12-07
Also published as: FR1262367A; GB881209A; US3108836A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rahmenbodenanlage für Kraftfahrzeuge mit einem über seine ganze Länge offenen Mitteltunnel, im Mittelteil des Rahmens X-förmig angeordneten Innenlängsträgern und mit den Hauptrahmen bildenden äußeren Längsträgern, die durch Querträger und Bodenbleche mit den übrigen Rahmenteilen verbunden sind.

Die Erfindung bezweckt, einen stabilen, gemeinsamen Unterbau für geschlossene und offene Wagenkasten von größeren, geräumigen Personenwagen, insbesondere für solche mit Pendelachsen, zu scharfen.

Bei bekannten Bodenanlagen nimmt entweder der geschlossene Mitteltunnel die an einem Fahrzeug auftretenden Biege- und Verdrehkräfte auf, wodurch in nachteiliger Weise die Seitenstabilität nicht berücksichtigt wird, oder es dienen Hauptlängsträger, die auch mit Querträgern versehen und die zu einem X-förmigen Unterrahmen abgebogen sowie in ihrer Mitte mit verbindenden Stegen ausgebildet sind, zur Erzielung der erforderlichen Biege- und Verdrehsteifigkeit, während der daraufgesetzte Wagenboden einen nach unten offenen Mitteltunnel aufweist, der lediglich nur der Abdeckung und nicht der Aufnahme von Kräften dient.

Bekannt sind ferner Fahrgestelle mit einem etwa in der Mitte quer verlaufenden, hohlen Torsionskasten zur Erhöhung der Verwindungssteifigkeit, der von einem in diesem Bereich unten doppelt abgedeckten Mitteltunnel überragt wird. Bei diesen Fahrgestellen, die ein bedeutendes Gewicht aufweisen, werden die Verdrehmomente von dem Mittelkasten als Ganzem aufgenommen und die Frontalkräfte etwa in gerader Linie in die außerhalb des Kastens im Querschnitt ein offenes Profil aufweisenden Seitenlängsträger eingeleitet.

Ferner sind Plattformrahmen bekannt, die aus je zwei inneren und je zwei äußeren Längsträgern bestehen, wobei die inneren Längsträger einen gemeinsamen Mittellängsträger bilden, der durch eine waagerechte Wand und den Rahmenboden in zwei Kanäle aufgeteilt ist. Der aus einem Stück bestehende Mittellängsträger ist nur für kleinere Fahrzeuge geeignet und kann trotz stärkerer Bemessung nicht die auftretenden Biege- und Verdrehkräfte sowie die Frontalbeanspruchungen aufnehmen.

Eine weitere bekannte Rahmenbodenanlage, die etwa dem bekannten Plattformrahmen entspricht, weist lediglich ein der Abdeckung dienendes, auf den Innen- und Außenlängsträgern aufliegendes Bodenblech auf, das mit den Innenlängsträgern keinen Biege- und Verdrehkräfte sowie Frontalbeanspruchungen aufnehmenden Mittelrahmen bildet.

Rahmenbodenanlage für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Franz Deckert, Sindelfingen (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, die erwähnten Mängel zu beseitigen; sie besteht darin, daß die in an sich bekannter Weise aus nach oben offenen Hutprofilen gebildeten Innenlängsträger auf einen Teil ihrer Länge parallel zum Mitteltunnel verlaufen, wobei der Raum zwischen den Innenlängsträgern durch das Mitteltunnelblech mit seinen sich auf den Innenlängsträgern abstützenden Seitenwänden überbrückt wird.

Durch die Verbindung des Mitteltunnels mit den bis etwa zur Hinterachse durchlaufenden Innenlängsträgern kann dieser Biegungs- und Verwindungskräfte aufnehmen, während das eine große Länge aufweisende Fahrzeugheck durch die Einspannung der hinteren Längsträger, beträchtlich von dem hinteren Ende der Hauptlängsträger sowie an den hinteren Enden der Innenlängsträger, zuverlässig von dem aus hinteren Quer- und Längsträgern bestehenden hinteren Rahmen getragen wird.

Der Bodenrahmen nach der Erfindung ist insbesondere für Wagen mit Pendelachsen anwendbar. Statt des anschließend beschriebenen und zeichnerisch dargestellten Unterbaus eines Personenwagens mit Pendelachsen ist die Erfindung auch für Wagen mit starren Achsen geeignet; in diesem Fall müssen die unten geschlossenen Querträger des Wagenhauptteils über die Tunnelöffnung weggeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Rahmenbodenanlage nach der Erfindung ist in der Zeichnung abgebildet. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Rahmenbodenanlage,

Fig. 2 die Ansicht von oben auf die Rahmenbogenanlage der Fig. 1,

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Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie Hl-III in Hierbei fallen die obenliegenden Stegteile 32 der

Fig. 2 in größerem Maßstab, je zwei hutförmigen Längsträger 22 fort (Fig. 1 bis 3).

Fig. 4 bis 10 Schnitte gemäß den entsprechenden Statt der beiden Deckelseiten der Längsträger 22 sind Linien in den Fig. 1 bzw. 2 in größerem Maßstab. einander entgegengesetzt nach außen gebogene Flan-

Der Bodenrahmen 11 (Fig.,1 und 2).des.verhältnis-. 5 sehe 33' (Fig. 4) angeordnet, die von den Stegteilen mäßig großen Wagenkastens eines Kraftfahrzeuges der in gleicher Richtung weiterlaufenden Innenlängsbesteht im wesentlichen aus je zwei etwa in dem träger 33 nach außen abragen. selben Abstand zueinander verlaufenden seitlichen Die beiden hohlkastenförmigen Zwischenträger 21

und hinteren Längsträgern 12 bis 15 von kastenför- bestehen im wesentlichen aus einem U-förmigen Trämigem Querschnitt, an deren Innenseiten im Haupt- io der 34 (Fig. 3), dessen nach vorn weisende Öffnung teil 16 zwei ebenfalls den gleichen Abstand vonein- durch das lotrechte Seitenblech 35 geschlossen ist und ander einnehmende Hauptquerträger 17, 18 und im dessen einer Schenkel 34' der Schräge des Pedal-Heck 20 ein weiterer, gleich verlaufender, im Quer- bodens 28 folgt. Der Pedalboden 28 ist mit seinem schnitt kastenförmiger Heckquerträger 19 befestigt " vorderen Ende auf dem oberen Trägerschenkel 34' sind, wobei alle Träger 12 bis 19 untereinander durch 15 verschweißt, wie er auch den seitlichen Flansch 30 den Wagenkastenboden verbunden sind. der Tunnelwand überdeckt. Das hintere Ende 31

Das vordere Ende 12' bzw. 13' der seitlichen jedes vorderen Längsträgers 22 ist durch eine feste Hauptlängsträger 12 bzw. 13 ist von je einem nach Verbindung der einander entgegengesetzt gerichteten innen gegeneinanderragenden, ebenfalls einen kasten- Flansche 33' mit dem Flansch 30 des Mitteltunnels förmigen Querschnitt aufweisenden Zwischenträger 20 25 nach oben geschlossen, wobei diese Flansche 33' 21 begrenzt, der jeweils jeden vorderen, für sich aus der seitliche Rand des schräggerichteten Schenkels zwei querschnittsmäßig als Hohlkasten ausgebildeten 34' jedes Zwischenträgers 21 untergreift (Fig. 4 a). und gabelförmig dem Hauptteil 16 vorangestellten, Vom Pedalbodenende verläuft das daran anschlie-

vorderen Längsträger 22 mit einem der Hauptlängs- ßende Bodenblech 36 des Hauptteils 16 etwa waageträger 12 bzw. 13 fest verbindet; 25 recht und ist durch teilweise auf den Pedalboden 28 Die vorderen Längsträger 22 werden nach vorn fortlaufende Rillen (nicht gezeigt) verstärkt. Mittels durch einen weiteren im Querschnitt hohlkastenförmi- der Flansche 36' stellt der Pedalboden 28 die feste gen, vorderen Querträger 23 rahmenartig -begrenzt, Verbindung zwischen den seitlichen Hauptlängsträwie die hinteren Längsträger 14, 15 hinten auf einen gern 12, 13 und den Zwischenträgern 21 sowie dem kastenförmigen Endquerträger 24 auflaufen und damit 30 Mitteltunnel 25 her. Der Mitteltunnel 25 wird unten den Bodenrahmen 11 nach hinten schließen. getragen von den Innenlängsträgern 33, die unter den Die vorderen, aus zwei mit der offenen Seite auf- Flanschen 30 der Tunnelseitenwände bzw. den unterecht gegeneinandergesetzten, hutförmigen Profilträ- ren Deckelseiten der aus zwei im Querschnitt hutgern gebildeten, im Bereich der Vorderachse hoch förmigen Profilträgern zusammengesetzten Hauptgekröpften Längsträger 22 erstrecken sich von der 35 querträgem 17 und 18 des Hauptteils 16 nach hinten Verbindungsstelle 26 mit dem jeweiligen Zwischen- geführt wird (Fig. 4, 6).

träger 21 bis etwa in Höhe der hinteren Pedalboden- Die beiden Hauptquerträger 17, 18 sind in ihrem

kante 27 nach innen, fast bis zur hochgezogenen Mittelteil nach oben und teils nach unten gewölbt und Öffnung 25' des Mitteltunnels 25, während der nach weisen eine annähernd mittlere, verhältnismäßig innen vorragende Flansch 21' jedes Zwischenträgers 40 große Durchbrechung 17' bzw. 18' zur Durchführung 21 auf dem waagerechten Steg 32 des äußeren Hut- der Kardanwelle (nicht gezeigt) auf. Bei Wagenkasten profils jedes vorderen Längsträgers 22 befestigt ist. für Fahrzeuge mit starren Achsen können die Haupt-Etwa von der vorderen Tunnelöffnung 25' ab weist träger 17, 18 ebenfalls unten offen sein; ihre Oberjeder vordere Längsträger 22 einen anderen Quer- kanten sind dann etwa gemäß den gestrichelten Linien schnitt auf und ist als Innenlängsträger 33 bis hinter 45 in Fig. 6 über dem Mitteltunnel 25 gestaltet, den ersten Hauptquerträger 17 am Tunnel 25 ent- Hinter dem Hauptquerträger 17 bis zu dem etwa

langgeführt. Etwa von der Mitte zwischen den Haupt- vor dem Fondsitzquerträger 18 erfolgenden Abspreiquerträgern 17 und 18 erstrecken sich die Innen- zen der Innenlängsträger 33 von der Tunnelwand ist längsträger 33 nach den beiden seitlichen Haupt- der innenliegende Flansch 33' jeden Innenlängsträgers längsträgern 12,13 und biegen etwa im rechten Winkel 50 33 von innen zur Wand des Mitteltunnels 25 hochgehinter dem Hauptquerträger 18 in Richtung auf die bogen.

hinteren Längsträger 14, 15 ab. Die äußeren Enden Bei Fahrzeugen mit starren Achsen ist der Mittel-

der Innenlängsträger 33 sind mit den hinteren Längs- tunnel 25 über die ganze Länge der (nicht gezeigten) trägern 14,15 fest verbunden. Durch diese Anordnung Kardanwelle nach unten offen auszubilden. Zu dieder Innenlängsträger 33 werden in der Wagenmitte 55 sem Zweck werden die Hauptquerträger 17, 18, wie in mit dem im wesentlichen unten offenen Mitteltunnel 25 Fig. 6 strichpunktiert angedeutet, über dem Mitteldie Biege- und Verdrehkräfte sicher aufgenommen. tunnel 25 entlanggeführt, so daß dieser auch im Be-

Die hochgezogene Öffnung 25' des Mitteltunnels 25 reich der Hauptquerträger 17, 18 unten offen ist. liegt etwa in einer senkrechten Ebene mit den vorde- Noch vor dem hinteren Hauptquerträger 18 zweigen

ren Enden 12', 13' der Hauptlängsträger 12, 13, um 60 die Innenlängsträger 33 von der Tunnelseitenwand alle Frontalbeanspruchungen durch die fest und sicher gabelförmig nach außen ab, um den hinteren Hauptversteifte Vorderfront des Hauptteils 16 aufzufangen querträger 18 etwa im jeweils gleichen Abstand von bzw. weiterzuleiten. Dazu wird auch der das hintere, Tunnelwand und von den von hinten mit der üblichen innere Ende 29 jedes Zwischenträgers 21 übergrei- Kröpfung für die Hinterachse, in etwas geringerem fende, von der Tunnelseitenwand abgebogene Flansch 65 Abstand als die Hauptlängsträger 12,13 vorragenden, als Deckblech des hinteren zur Wagenmitte ge- vorderen Enden 14' bzw. 15' der interen Längsträger richteten Endes 31 jedes vorderen Längsträgers 22 14 bzw. 15 zu unterstützen. Zwischen dem hinteren mit diesem verschweißt. Hauptquerträger 18 und dem Heckquerträger 19,

etwa in Höhe des hinteren Endes der Hauptlängsträger 12 und 13, biegen die Innenlängsträger 33 nach außen ab und sind frontal mit den hinteren Längsträgern 14 bzw. 15 fest verbunden, wobei die jeweils beiden Flansche 33' auf den den Heckboden 40 tragenden Stegen 37 des einen Profilträgers 39 der beiden Längsträger 14 bzw. 15 befestigt sind. Diese Verbindungsstelle der Träger 33 und 14, 15 bildet den vorderen Aufnahmepunkt für den (nicht eingezeichneten) Hinterachsfahrschemel.

Die hinteren Längsträger 14 bzw. 15 sind aus einem im Querschnitt hutförmigen, an der nach außen gerichteten Öffnung mit einem etwa lotrechten Deckblech 38 (Fig. 9 und 10) abgedeckten Profilträger 39 gebildet. Dessen oberer Steg 37 verbreitert sich in dem vorderen Teil 14' bzw. 15' der hinteren Längsträger 14 bzw. 15 bis zum inneren Hutprofil der Hauptlängsträger 12 bzw. 13, auf dem es befestigt ist. Von dem Deckblech 38 ist von der Verbindungsstelle der Enden der Innenlängsträger 33 mit den hinteren Längsträgern 14, 15 ab nach außen zu einem Flansch 38' abgekantet, der auf dem inneren hutförmigen Teil des Hauptlängsträgers 12, 13 befestigt ist. Das vordere Ende des hinteren Längsträgers 14 bzw. 15 ist nach vorn schräg vorlaufend aufgespreizt, so daß eine große, die Breite des hinteren Hauptquerträgers 18 beträchtlich überragende Auflagelänge am seitlichen Hauptlängsträger 12 bzw. 13 entsteht.

Der etwas vor der Befestigung der im Heckteil 20 nach unten verlängerten Innenlängsträger 33 an den hinteren Längsträgern 14, 15 nach außen abgebogene, obere Flansch 38' am Deckblech 38 des hutförmigen hinteren Profilträgers 39 unterstützt den im vorderen Trägerbereich 14' bzw. 15' nach außen verbreiterten Steg 37 (Fig. 8). Zwischen dem hinteren Ende des Hauptlängsträgers 12,13 und dem hinteren Längsträger 14 ist ein Profilblech 41 mit einer Bohrung und mit einer, diese umgebende, aufgebogenen Randkante an der nach innen liegenden Deckelseite jedes Hauptlängsträgers 12,13 als Lagerstelle 43 zur Aufnahme der nicht dargestellten Hinterachse befestigt. Die Innenlängsträger 33 und die Längsträger 14,15 sind in der Ebene der Lagerstellen mit Durchbrechungen 43' zum Durchführen von Wellen od. ä. versehen. Durch die doppelten, als Hebelarm wirkenden Einspannstellen des hinteren Längsträgers 14 bzw. 15 am Innenlängsträger 33 sowie am Hauptlängsträger 12 bzw. 13 erfolgt eine sichere Abstützung des Längsträgers 14 bzw. 15.

Auf dem hochgezogenen Heckboden 40 ist vor dem Heckquerträger 19, jeweils an einem seitlichen Ende und auf dem oberen Steg 37 sowie auf dem hinten und seitlich ausgesparten Rand des hochgezogenen Heckbodens 40, eine pyramidenstumpfförmige Tragkonsole 42 zur Aufnahme von Luftfederelementen fest angeflanscht (Fig. 9).

Der Heckboden 40' für den Gepäckraum schließt den von den hinteren Enden der Längsträger 14, 15 vom Heckquerträger 19 und dem hinteren Endquerträger 24 als Schenkel begrenzten, wannenförmigen, hinteren Rechteckrahmen 44 innen ab.

Durch die Befestigung des Pedalbodens 28 und der Bodenbleche 36, 40 und 40' und insbesondere durch die gegenseitig feste Verbindung und Abstützung der Längs- und Querträger sowie der Verbindungsträger unter- und aneinander ist die Rahmenbodenanlage biege- und verwindungssteif ausgebildet und bietet einen zur Aufnahme schwerer Stoß- und Belastungsmomente geeigneten Unterbau eines großen, für hohe Ansprüche geeignet ausgerüsteten Fahrzeugwagenkastens.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Rahmenbodenanlage für Kraftfahrzeuge mit einem über seine ganze Länge offenen Mitteltunnel, im Mittelteil des Rahmens X-förmig angeordneten Innenlängsträgeni und mit den Hauptrahmen bildenden äußeren Längsträgern, die durch Querträger und Bodenbleche mit den übrigen Rahmenteilen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise aus nach oben offenen Hutprofilen gebildeten Innenlängsträger auf einen Teil ihrer Länge parallel zum Mitteltunnel verlaufen, wobei der Raum zwischen den Innenlängsträgern durch das Mitteltunnelblech mit seinen sich auf den Innenlängsträgern abstützenden Seitenwänden überbrückt wird.

2. Rahmenbodenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlängsträger von den Hauptrahmen nach vorn begrenzenden Zwischenträgern (21) ab in kastenförmige, parallel zueinander angeordnete Längsträger übergehen.

3. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben gewölbt ausgebildete Mitteltunnel (25) flanschartig abgebogene Ränder (30) aufweist, mit denen die Innenlängsträger (33) im Bereich ihrer mittleren Abschnitte fest verbunden sind.

4. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren, nach oben und außen abgebogenen Enden der Innenlängsträger (33) hinter einem Fondsitz-Querträger (18) an hinteren Längsträgern (14,15) frontal befestigt sind, wobei die vorderen Enden der hinteren Längsträger (14,15) mit den äußeren Hauptlängsträgern (12, 13) vor dem Fondsitz-Querträger (18) fest verbunden sind.

5. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Hutprofil der Innenlängsträger (33) im Hauptteil (16) des Rahmens auf deren ganze Länge durch Rahmenteile geschlossen ist.

6. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenträger (21) aus einem im Querschnitt nach vorn offenen U-Profil gebildet sind, dessen Öffnung mit einem Seitenblech (35) geschlossen ist.

7. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kastenförmigen Hauptquerträger (17, 18) im Bereich des Mitteltunnels nach oben gekröpft sind.

8. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Heckbodenblech (40) sowohl auf den hinteren Längsträgerenden, auf den Stegen (37) der hinteren Längsträger (14, 15) und an den gegeneinander gerichteten Flanschen der Hauptquerträger (18 und 19) befestigt ist.

9. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Fondsitz-Querträger (18) und vor der hinteren Befestigung des Innenlängsträgers (33) an den hinteren Längsträgern (14, 15) zwischen diesen und den Hauptlängsträgern (12, 13) ein Profil-

blech (41) mit einer Bohrung, um die eine Randkante aufgebogen ist, auf der Innenseite jedes Hauptlängsträgers (12, 13) befestigt ist.

10. Rahmenbodenanlage nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heckquerträger (19) der Heckboden

(40) auf beiden Seiten als Tragkonsole (42) ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 742 977; USA.-Patentschrift Nr. 2 864 647.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen