DE1680014A1

DE1680014A1 - Versteifungselemente fuer den Karosserievorbau eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE1680014A1
Application number: DE19681680014
Authority: DE
Inventors: Guntram Dipl-Ing Huber
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-02-01
Filing date: 1968-02-01
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3625561A; DE1680014B2; DE1680014C3; FR2001084A1; GB1201253A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft 1680014 Daim 7715/4

Stuttgart-Untertürlcheim " 22.1.1968

EPT Ro/Ja

Betr.: Patent- und Gebrauehsmust erhilf sanmeldung

Versteifungselemente für den Karosserievorbau

eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft Versteifungselemente für den Karosserievorbau eines vorzugsweise mit Frontmotor ausgestatteten Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, die von den seitlich neben dem Motor liegenden Bauelementen zu dem hinter dem Motor angeordneten Querverband führen.

Bei Kraftfahrzeugen mit -Frontmotor stellt der Motorraum im allgemeinen einen nach oben und unten offenen Kasten dar, dessen Seitenwände durch Kotflügel oder sogenannte Radlaufbleche gebildet werden und dessen hinterer, que^ur Fahrzeuglängsachse gerichteter Querverband aus der sogenannten Spritzwand oder Feuerwand besteht _f welche die Trennung zwischen. Motorraum und Fahrgastraum darstellt. Meist weist der vordere Quar-

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verband des Kastens eine mehr oder weniger große Öfßung auf, insbesondere bei wassergekühltem Motor, dessen Kühler vor dem Motor angeordnet ist,, den die Kühlluft von vorne anströmen soll. Außerdem ist meist in dem Karosserievorbau die Vorderachse des ' Kraftfahrzeuges angeordnet. Das bedeutet, daß alle unmittelbar oder mittelbar von der Vorderachse auf den Fahrzeugaufbau ausge-

übten Kräfte, z.B. Stoßkräfte oder Verwmindungskräfte von Fahr■ ■-."■'- - ■ bahnunebenheiten, dynamische Kräfte von Radunwuehten, Bremskräfte, Reaktionskräfte der Torsionsstabilisatoren zur Verminderung der Aufbauneigung bei Kurvenfahrt, von dem Karosserievorbau aufzunehmen sind> der jedoch aus den vorstehenden Gründen nach mindestens zwei, häufig nach drei Seiten hin offen ist und deshalb nicht besonders gut hierfür geeignet ist, so daß zusätzliche Versteifungsmaßnahmen getroffen werden müssen.

Als Versteif ungselemente für den Karosserievorbau sind Verbindungsstreben bekannt, welche von äen Pahrzeugbauelementen, die den Motorraum seitlich begrenzen, oder von sonstigen Rahmenbauelementen o.(Jgl., die seitlich neben dem Motor liegen, schräg nach innen zum hinteren Querverband führen. Durch diese diagonal verlaufenden Streben können Sclmbverformungen gut verhindert werden, die durch Verwindungsmooeiite am Karosserievorbau hervorgerufen werden. Außerdem können die Verbindungsstreben als Stützen gegen vertikale Biegekräfte an den seitlichen Bauelementen wirken, besonders dann, wenn die Streben nicht nur schräg nach innen, sondern auch schräg nach oben gerichtet sind.

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Derartige Versteifungselemente haben jedoch den Nacirteil, daß sie bei TJnfallstößen, die eine Deformation.des Karosserievorbaues zur Folge haben, erhebliche Kräfte auf den Fahrzeugaufbau übertragen und diesen ebenfalls deformieren.

Der..Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil z_U vermeiden, und Versteifungselemente der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Deformationen des Karosserievorbaues nicht mit || Deformationen des Faitrzeugaufbaues verbunden sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Versteifungselemente derart ausgebildet und/oder derart angeordnet und/oder derart befestigt sind,, daß sie Druckkräfte nur bis'zu einer begrenzten Größe übertragen können. Vorteilhaft kann vorgesehen werden, daß die von den Versteifungselementen übertragbaren Druckkräfte soweit begrenzt sind, daß sie an ihren Anschlußstellen des hinteren Querverbandes keine plastische Verformung hervorrufen.

Durch eine derartige Ausbildung der Versteifungselemente werden die im normalen Fahrbetrieb auftretenden.Kräfte gut aufgenommen, wahrend bei den im wesentlich von vorne wirkenden ünfaUstößen jedoch, die Deformationen im Karosserievorbau zur Folge haben, keine großen Kräfte auf die Anschlußstellen der Versteifungselemente am Querverband hinter dein Motor weitergeieitet werden. Dadurch können kostspielige Reparaturen sowie Verengungen des Fahrgastraumes in diesem Bereich vermieden werden. In vorteilhaftsr Weise wird es dadurch möglich, bei Unfalld-eformationen

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des Kai®serievorbaues nur die vor der Spritzwand liegenden Bauelemente abzutrennen und auszutauschen oder zu reparieren.

Die Versteifungselemente können in an sich, bekannter V^eise aus offenen oder hohlen Profilen bestehen, die eine oder mehrere Schwächungen - sogenannte Schwachstellen - aufweisen. Durch diese Schwächungen wird erreicht, daß die Versteifungselemente bei den zulässigen Wert übersteigenden Druckkräften ausknicken, sich zusammenfalten, sich zusammenschieben o.dgl.

Es kann auch vorgesehen werden, daß die Versteifungselemente aus zwei oder mehreren Teilen bestehen, die untereinander durch auf die maximalen Druckkräfte bemessene*Glieder verbunden sind. Bei größeren Druckkräften werden diese Glieder beispielsweise abgeschert oder ausgeklinkt, so daß auch hier nur Kräfte bis zu einer begrenzten Größe auf die Anschlußstellen übertragen werden können.

In baulich eitfacher Weise kann vorgesehen werden, daß die Versteifungselemente in Druckriehtung kraftSchlussig an den Fahrzeugbauelementen und/oder an dem hinterön Querverband befestigt sind. Eine derartige kraftschlüssige Befestigung läßt sich leicht auf eitlen maximalen Wert begrenzen.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsformen "beispielsweise dargestellt,' Es zeigen:

Fig. · 1 eine erfindungsgemäße Ausbildung eines Karosserievorbaues eines Personenkraftwagens,

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Fig. 2 eine weitere Ausführungsform ähnlich. Fig. 1,

Fig'. 3 eine erfindungsgemäße Ausbildung eines Versteifungselementes als Hohlprofil,

Fig. 4 eine Ausführungsform ähnlich Fig. 3,

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes,- aus zwei Hohlprofilen "bestehendes Versteifungselement,

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes, aus einem offenen Profil "bestehendes Versteifungselement und

"Fig. 7 die Befestigung eines besonders^ ausgebildeten und befestigten Versteifungselementes.

Der Karosserievorbau 1 des in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeuges 2 stellt einen oben und unten offenen Kasten dar, dessen Seitenwände von den Rahmenlängstragern 3 und den daran ansohliessenden Radlaufblechen 4 gebildet werden, während als hinterer Querverband 5 die Spritzwand dient. Der vordere Querverband 6 weist eine öffnung 7 auf, hinter der der vor dem Fahrzeugmotor angeordnete Kühler vorgesehen wird. Um diesen oben.und unten offenen Kasten zur Aufnahme der in dem normalen Fahrbetrieb auftretenden Kräfte zu versteifen, sind' Versteifungselemente 8 angeordnet, die von den Rahmenlängsträgern 3 schräg nach innen und nach oben ansteigend zu dem hinteren Querverband 5 geführt sind.

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Um zu verhindern, daß die von vorn wirkenden Unfallstöße durch die Vers te ifungs elemente 8 auf die Spritzwand übertragen werden und Verformungen hervorrufen, sind die Versteifungselemente so ausgebildet, daß sie Druckkräfte nur bis zu einer begrenzten Große übertragen könnten. Diese Größe der Druckkräfte ist so bemessen, daß durch die übertragbaren Druckkräfte keine Verformungen an den Anschlußstellen 9 der Spritzwand hervorgerufen werden. Die in Fig. 1 als Versteifungselemente 8 dienenden Rohrstreben können beispielsweise einen gleichen Querschnitt über ihre ganze Länge aufweisen und in bestimmten Bereichen mit Schwächungen der Wandstärke versehen sein, welche bewirken, daß die normalen Kräfte im. Fahrbetrieb gut aufgenommen werden, während sie sich bei Druckkräften ab einer bestimmten Größe beispielsweise durch Ausknicken oder Falten verformen.

Der Karosserievorbau 10 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 besteht ebenfalls aus einem oben und unten offenen Kasten. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Radlauf bleche 11 zur Aufnahme beispielsweise von McPherson-Federbeinen der nicht dargestellten Vorderachse ausgebildet. Zur Aussteifung des Kastens sind im Bereich der oberen Anlenkpunkte der Federbeine an dem Radiaufblech ₌11 Versteifungselemente 12 befestigt, die in dem Ausführungsbeispiel aus offenen Profilen, beispielsweise Blechpressteilen, bestehen. Derartige Blechpressteile können, wie Fig. 6 zeigt, mit einer Einschnürung 13 versehen sein, so daß sie wohl die im Normaibetrieb auftretenden Kräfte aufnehmen können, sich jedoch .bei Druckkräften ab einer bestimmten Größe verformen.

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Zur Erzielung von nur "bei Druckkräften wirksam werdenden Schwächungen können (Fig.· 3) die aus Rohren "bestellenden Versteifngselemente örtlich flachgedrückt sein. Hierdurch werden vorbestimmbare Ehickstellen geschaffen, die ab bestimmten Druckkräften wirksam werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist das ebenfalls als eine Rohrstrebe ausgebildete Versteifungselement in der Weise mit einer Druckkraftbegrenzung versehen, daß eine vorgegebene Knickstelle 16 vorgesehen ist, die ab einer bestimm-

ten Druckkraft ausknickt.

Wie Fig. 5 zeigt, können die Versteifungselemente 17 aus zwei oder mehreren Teilen 18 und 19 bestehen, die mit auf die normalerweise auftretenden maximalen Druckkräfte bemessenen Gliedern verbunden sind. In dem Ausführungsbeispiel ist eine nur bis zu einer bestimmten Druolfccaft der leile 18 und 19 belastbare Schraube 20 vorgesehen, die bei Überschreiten dieser Druckkraft abgeschert wird, so daß sich die Verbindung löst.

Häufig kann es genügen, die Versteifungselemente kraftschlüssig an den Anschlußstellen an den Rahmenlängsträgern 3 und/oder an dem Querverband 5 kraftschlüssig zu befestigen, zweckmäßigerweise wird jedoch eine zusätzliche Schwächung der Versteifungselemente vorgesehen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist eine nur in Druckriehtung des Versteifungselementes 21 kraftschlüssige Verbindung des Versteifungselementes 21 mit einer Anschlußstelle vorgesehen. Hierzu ist die an ihrem Ende flachgedrückte Rohr-

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strebe mit einem Schlitz 22 versehen, -der bei Überschreiten einer bestimmten Druckkraft in Richtung der Rohrstrebe gestattet, daß der flach gedrückte Teil 23 sich von der Schraube 24 losen kann. - . . . . .

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Claims

- 9 - Daim 7715/4 Patent- lind Schutzansprüche

1. Versteifungselemente für im Karosserievorbau eines vorzugsweise mit Frontmotor ausgestatteten Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, die von den seitliohH neben dem Motor liegenden Fahrzeugbauelementen zu dem hinter dem Motor angeordneten Qierverband führen, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Versteifungselemente (8,12) derart ausgebildet und/oder derart angeordnet und/oder derart befestigt sind, daß sie Druckkräfte nur bis zu einer begrenzten Größe übertragen.

2. Versteifungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Versteifungselementen (2,12) übertragbaren Druckkräfte soweit begrenzt sind, daß sie an den Anschlußstellen (.9) des hinteren Querverbandes (5) keine plastische Verformung hervorrufen.

3. Versteifungselemente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise aus offenen oder hohlen Profilen (12,14^-5) bestehen, die eine oder mehrere Schwachstellen (13,16) aufweisen.

4.· Versteifungselemente nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei oder mehreren !Teilen (18,19) bestehen, die untereinander durch auf die maxi-. malen Druckkräfte bemessene Glieder. (20) verbunden sind.

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5. Versteifungselemente nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Druckrichtung kraftSchlussig an den Fahrzeugbauelementen (3,H) und/oder an dem hinteren Querverband (5) befestigt sind.

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