DE1933149A1 - Zusammenschiebbarer Fahrzeugkasten und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Dr. O. Dittmann K. L. Schiff Dr. A. v. Ftiner

8 München 90, Bereiteranger 15, Tel. 297369

The Budd Company . 3O₀ Juni 1969

Unsere Akte DA-K456 (Oase 1-156) KLS/PS/VTu

Zusammenschiebbarer Fahrzsugkasteii UOerfahren au seiner Herstellung

(Priorität: 1. Juli 1968, Ü.S_eA_o, Nr₀ 741 578)

Da immer mähr Wert auf sichere Kraftfahrzeuge gelegt wird, ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung dazu bestimmt, die Personen in einem Fahrzeug gegen ehen Initialstoß oder Aufprall su schützen_o Bisher ist es generell üb— _li.qh_gewesen,BP«3ialstrukturen, wie etwa V-Nuten» Aussparungen oder falze an Bauelementen, vorzusehen, um bei einem Zusammenstoß ein allmähliches Zusammenschieben des fahrzeuge zu vermitteln«

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie Mittel für den Bau von Kraftfahrzeugstrukturen entweder als einzelne Bauelemente oder EtLs Montagegruppen zu schaffen, die bestimmte Khickaigenschaften haben und beibehalten·

Die Erfindung befaßt sich in erster Linie mit dam getrennten Unterbau bei einem herkömmlichen Wagenkasten bzw_o mit den vorderen Seitenschienenstummein eines selbsttragen-

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dan Wagenkasten 3β Bisherige Versuche liefen darauf hinaus„ ein allmählich sich zusaramenschiebendas vorderes Fahrzsugende dadurch ku schaffen, daß Strukturen speziell so gebaut wurden, daß sie in siner Yoraugsriehtung knicken bzw* sich zueammensciiiebeno Aufgabe dor Erfindung ist es weiterhin, sine typische Rahmenstruktur in eine solche mit Prograssiv~Knickeigenschaften umzuwandeln

Im folgenden sind Ausführungsböispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Figo 1 eine Draufsicht auf das Vorderende eines typischen getrennten Unterbaus für einen Wagenkasten mit einem Stoßstangenträger im ungespannten Zustand und dem anderen Träger im vorgespannten oder fertig bearbeiteten Zustand, wobei Teile wag?ebrochen gezeigt sindj

i?ig_e 2 ehe Draufsicht auf das vordere Ende eines selbsttragenden Wagenkastens ebenfalls mit weggebrochen gezeigten Teilen, wobei wiederum dsr eine Schienenstummel im umgespannten Zustand und der andere im vorgespannten Zustand dargestellt istj

· 5 sine typische Schubformänderungskurve für einen Erontalausammenstoß eines Kraftfahrzeugs! und

4- eine Sehubformändsrungskurv© für einen Frontalzusammenstoß eines sraftfahrssöt&gs mit erfiüäuBgagemSa vorgespannten

In -⁰Ig, 1 ist ein Wagenkasten 10 zu sehen, auf dem die Karosserie eines !fahrzeuge des Typs mit getrenirtem Unterbau

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montiert werdan soll, wobei die eine seitliche Stoßstangen-Verlängerung 12 im ungeapannten und die andere Verlängerung 14- im vorgespannten Zustand gezeigt is*_o In Fig· 2 ist die Frontstruktur 16 eines selbsttragenden Fahrzeugs dargestellt, wobei wiederum der eine Schienenstummel 18 im ungespannten und der andere Schienenstummel 20 im gespannten Zustand geaeißt ist·

Man hat festgestellt, daß bei einem typischen Kraftfahrseug-Front&lzuaammenetoß eine Schubformänderungekurve atwa nach Fig_o 3 entsteht _o Nimmt gemäß Figo 3 die Beanspruchung oder Kraft pro Flächeneinheit zu, so bleibt die Dehnung odar Änderung pro Längeneinheit klein, bis das Metall des Fahrzeuge den oberen Hachgebepunkt bei 22 erreicht· Von diesem Punkt 22 aus beginnt das Metall nachzugeben, bis der uutöre Jüachgebepunkt 2'4· erreicht ist und die fortgesetzte An- ?-öndur.g einer konstanten Schubkraft von dem nachgeben des' Metalls auf eirera im vesentlihen konstanten Schubnivsau unter Sussmmenkrumpeln des vorderen Fahrseugendes aufgenommen wird· Die Erfindung zielt darauf, die zur Veranlassung des kontrollierton Zusammanschiebens des vorderen Wagenkastenaufbauß erforderliche hone Anfangsschubkraft auszuschalten, so da£ die SchubforBiänderungskurve erst beim Punkt A beginnt _o Es hat .sieh §eseiprfc< deS Fiirseugbauteile und -baugruppen unter kontrollierton Bedingungen soweit vorgespannt werden können, daß die Anwendung einer Schubbeanspruchung auf das Fahrzeug eine Kurve gemäß Fis., 4- ergibt, bei der die Schubformänderungskunr® erst im -^unkt A be ginnt _o

Um die gsnninschten Eigenschaften der ^ig« * zu erzielen, werden der Unterbau nach Fig_e 1 bzw· die vorderen Schie-

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nenstummel eines selbsttragenden Wagenkastens nach 3?ig, 2 zunächst langer hergestellt als es für den endgültigen Zusammenbau erforderlich ist« Der Rahmen wird dann in Einspann- und Bearbeitimgsvorrichtungen.gehalten, was die Bauteile in einer Vorzugsrichtung vorspannt und somit den Abschnitt 22 der in Fig. 3 gezeigten Kurve, in dem die hohe Sehubbeanspruehung auftritt, vermeidet und ©in Bauelement der entsprechenden richtigen Länge ergibt, Dadurch, daß das Bauelement baw«, die Baugruppe in der Richtung, in der die Kräfte beim Zusammenstoß erwartungsgemäß auftreten, anfänglich angestauoht oder baansprucht wird, kann das so vorgespannte Bauelement bzw· die vorgespannte Baugruppe in einem Wagenkasten verwendet werden, ohne daß dessen Struktur, schädlich beeinflußt wird, Wird nun das vorgespannte Element bzw« die vorgespannte Baugruppe bei einem Zusammenstoß Kräften ausgesetzt, so schiebt sich die Struktur unter konstanter Schubkraft derart zusammen, daß die bevorzugten Zusammenstoßeigenschaften der Schubformänderungekurve.nach 3?i.g· 4- erzielt werden. . * ,.„ . " '*■

Unter Bezugnahme auf Fig* 3 und 4- ist ersichtlich, daß die vorgespannte Struktur die hohe Sehubbeanspruehung vermeidet, die erforderlich ist, um bei ungespannten Bauelementen ein Zusammenschieben der Wagenkastenstruktur zu erreichen; die anfängliche hohe Schub- und Stoßbeanspruchung tritt also nicht auf_β

Dieses Verfahren läßt sich sowohl bei einzelnen Bauteilen als auch bei dem zusammengebauten Fahrzeugunterbau anwenden«,

Anspruch»

4M .5 ***

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Claims (1)

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   Ansprüche

   Fahrzeug-Wagenkasten mit einem Rahmenteil, dessen

   eines Ende in Längsrichtung des Wagenkastens verläuft und eine

   tragend

   Stoßstange trägt und dessen anderes Ende an dem Wagenkasten befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein »wischen den beiden Bälden gelegener mittlerer Abschnitt des Rahmenteils durch Anwendung einer in Längsrichtung wirkenden, zur plastischen Verformung des mittleren Abschnitts ausreichenden Druckkraft so stark verkürzt ist, daß er dia entsprechende richtige Länge sowie Knickeigenschaften mit Voreugsrichtung hat«

   2· Wagenkasten Dach Anspruch 1_t dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des ßahmenteils außerhalb des wirksamen Bereichs der in Längsrichtung wirkenden Druckkraft liegen«

   5ο Verfahren zur Erzeugung einer Fahrzeug-Wagenkasten· struktur mit Kniekelgensehaften mit Voraugerichtung, g ekennaeiolinet durch die folgenden Schrittes

   (i) Herstellen einer Falirzeug-Rahmenstruktu?, deren Länge um ein, bestimmtes &aß großer ist ale di» gewünsch-

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   ORIGINAL INSPECTED

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   te endgültige Länge im zusammengebauten Zustand;

   (2) Einsetzen und Befestigen der Rahmenstruktur in einer Einspannvorrichtung?

   (3) Anwendung einer bestimmten Sruckbeanspruohung auf die Rahmenstruktur, so daß diese in einer Vorzugsrichtung um einen bestimmten Betrag deformiert und auf die endgültige Einbaulgnge zusammengedrückt wird;

   Herausnehmen der Rahmensfcruktur aus der Einspann-Vorrichtung und Einbau in den Fahrzeug-Wagenkasten,

   Verfahren nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η-seiehnet, daß die Einspannvorrichtung des Schrittes (2) an den Enden der Rahmenstruktur befestigt wird, um den Hittelabechnitt zwischen den eingespannten Enden susammen«- sudrucken«,

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   Le e rs e j te