DE1933149C3 - Verformbares Tragwerk eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

chung konstant ist. löse, daß Rahmenteile vor ihrer Fertigmontage in

4. Verfahren zur Herstellung eines Tragwerkes 35 Längsrichtung über ihre Elastizitätsgrenze hinaus genach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit verringer- staucht werden.

ter anfänglicher Zusammenstoß-Festigkeit, ge- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bestehen

kennzeichnet durch darin, daß bei einer Verformung des Rahmenteiles

a) Herstellen eines Fahrzeug-Rahmens, dessen infolge eines Aufpralls die maximale Stoßfestigkeit Länge um ein bestimmtes Maß größer ist als 30 wesentlich geringer ist als bei nicht gestauchten Rahdie gewünschte endgültige Länge im zusam- menteilen; bzw., daß die Formänderungsarbeit pro mengebauten Zustand; Flächeneinheit des Rahmenteils bei einem Aufprall

b) Ausüben einer Druckbeanspruchung auf den infolge seiner kontrollierten Stauchung konstant ist.
Rahmen über dessen Elastizitätsgrenze hin- Schließlich besteht die Erfindung in einem Verfahaus und 35 ren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Trag-

c) Aufrechterhalten der Druckbeanspruchung Werkes mit verringerter anfänglicher Zusammenbis der Rahmen auf die gewünschte endgül- stoß-Festigkeit, das die Schritte umfaßt:

tige Länge verkürzt und ihm dadurch ein a) Herstellen eines Fahrzeug-Rahmens, dessen

gleichbleibendes Formändenmgs-Arbeits- Länge um ein bestimmtes Maß größer ist als die

vermögen erteilt ist. 40 gewünschte endgültige Länge im zusammenge-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- bauten Zustand;

kennzeichnet, daß nur ein über den Tragwerk- b) Ausüben einer Druckbeanspruchung auf den

Mittelteil herausragender Abschnitt des Rahmens Rahmen über dessen Elastizitätsgrenze hinaus

einer Druckbeanspruchung über seine Knick- und

grenze hinaus unterworfen wird. 45 c) Aufrechterhalten der Druckbeanspruchung bis

der Rahmen auf die gewünschte endgültige Länge verkürzt und ihm dadurch ein gleichblei-

bendes Formänderungs-Arbeitsvermögen erteilt

ist.

50 Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß nur ein über den Trag-

Die Erfindung betrifft ein Tragwerk eines Kraft- werk-Mittelteil herausragender Abschnitt des Rahfahrzeuges, das so gestaltet ist, daß seine Festigkeit mens einer Druckbeanspruchung über seine Knickim Bereich des Fahrgastraumes am größten ist und grenze hinaus unterworfen wird,
nach seinen Enden zu abnimmt, wobei die in Längs- 55 Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile besterichtung auftretende Stoßkraft durch Verformung hen insbesondere darin, daß diejenigen Teile des von Rahmenlängsträgern aufgenommen wird. Tragwerkes, die bei einem Zusammenstoß zuerst Der Zweck derartiger Tragwerke ist es, die Perso- nachgeben sollen, über die Fließgrenze hinaus vorbenen in einem Fahrzeug gegen einen Initialsloß oder ansprucht sind und daß hierdurch sich die Vermei-Aufprall zu schützen. 60 dung einer anfänglichen Spitze der Formänderungs-Bei vorbekannten Ausbildungen (vgl. deutsche Pa- arbeit ergibt. Durch Stauchen von Rahmenteilen tentschrift 854 157) sollen durch entsprechend über die Elastizitätsgrenze hinaus wird ein Tragwerk •chwächerer Ausbildung von Teilen die Wirkung geschaffen, das eine gleichmäßige Formänderungsar-•ines Zusammenstoßes von dem eigentlichen Wagen- beit bezogen auf eine Flächeneinheit ergibt,
lasteninnenraum bzw. von den Wageninsassen fern- 65 Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfingehalten werden. Wenn auch die absichtlich schwä- dung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Darin «her gestalteten Teile der vorbekannten Ausbildun- zeigt
fen mit dazu beitragen mögen, daß die Wirkungen F i g. 1 eine Draufsicht auf das Vorderende eines

^V 3 4

typischen Tragrahmens mit einem Rahmenlängsträ- konstanten Schubkraft vnn dem Nachgeben &* Me-

ger im ungespannten Zustand und dem anderen talis auf einem im ^wesentk^chen *°°J^ _vorderen

Längsträger im vorgespannten oder fertig bearbeite- veau unter bleibender Ve»tormu g

ten Zustand, wobei Teüe weggebrochen gezeigt sind, Fahrzeugendes aufgenommen wird, ts nai β

F ig. 2 eine Draufsicht aufdas vordere Ende eines S zeigt, daß Fahrzeughaube "^nd "^f™^" ™J"

Kraftfahrzeuges in selbsttragender Bauweise eben- kontrollierten Bedingungen soweit gestaucht Wimen

falls mit weggebrochen gezeigten Teilen, wobei wie- können, daß die Anwendung emerbcnuDoc y

derum der eine Rahmenlängsträger im ungespannten chung auf das Fahrzeug emc Kurve gem^f B-

Zustand und der andere im vorgespannten Zustand gibt, bei der die Schubfoim-nderungskurve erst im

dargestellt ist, io Punkt A beginnt. , _{Fi 4}

Fig.3 eine typische Formänderungskurve für Um die gewünschten Eip-nscnanen α« χ-ig.

einen Frontalzusammenstoß eines Kraftfahrzeugs erzielen, werden der τ-grahmen nacn * ^l&*° ·

und die vorderen RahmenFängstrager emer selbsttragen-

F ig. 4 eine Formänderungskurve für einen Fron- den Karosserie nach F ig. 2 zunächst junger g

talzusammenstoß eines Kraftfahrzeugs mit erfin- i* stellt als es für den endgültigen Z^u.^sa^ⁿ£" ^"

dungsgemäß vorgespannten Bauelementen. derlich ist. Der Tragrahmen wird dann in ^Ρ³™?"

In Fig. 1 ist ein Tragrahmen 10 zu sehen, auf und Bearbeitungsvorrichtungen g^enaj^t(* ^un? ^

dem die Karosserie eines Fahrzeugs montiert werden Bauteile in einer Vorzugsnchtung gestaucnt dis aas

soll, wobei der eine seitliche Rah-nenlängsträger 12 Bauelement die entsprechende richtige Lange ergiDi.

im ungespannten und der andere RahmenJängsträger ao Wird nun das vorgespannte fclement dzw übs v *

14 im vorgespannten Zustand gezeigt ist. In F i g. 2 spannte Baugruppe bei einem ξ»5Ρ™^ ^

ist die Frontstruktur 16 eines selbsttragenden Fahr- ten ausgesetzt, so schiebt sich die K™⁵¹™*™"™

zeugs dargestellt, wobei wiederum der eine Rahmen- konstanter Schubkraft derart ™sammen daü die

längsträger 18 im ungespannten und der andere Rah^ Eigenschaften der Formänderungskurve nacn r g. *

menlängsträger 20 im gespannten Zustand gezeigt ist. as erzielt werden. . ersieht

Man hat festgestellt, daß bei einem typischen Unter Bezugnahme auf F ig. 3 «ω4ΐ««™

Kraftfahrzeug-Frontalzusammenstoß eine Formände- Hch, daß die vorgespannte Struktur die hohe MoUDe-

rungskurve etwa nach Fi g. 3 entsteht. Nimmt gemäß. anspruchung vermeidet, die ertoraenicii lsi, ¹^" "«

F i g. 3 die Beanspruchung oder Kraft pro Flächen- ungespannten Bauelementen ein Verformen aes 11rag-

einheit zu, so bleibt die Änderung pro Längeneinheit 30 rahmens zu erreichen; die anfängliche none bcnuD-

klein, bis das Metall des Fahrzeugs die obere Elasti- und Stoßbeanspruchung tritt also ment aui.
zitätsgrenze bei 22 erreicht Von diesem Punkt 22 Dieses Verfahren läßt sich sowohl bei ein.

aus beginnt das Metall nachzugeben, bis der Punkt Bauteilen als auch bei dem zusammengebauten

24 erreicht ist und die fortgesetzte Anwendung einer rahmen anwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 eines Zusammenstoßes möglichst vom Fahrgastraum Patentansprüche: ferngehalten werden, so haben doch diese schwächeren Teile eine Spitze in ihrer Formänderungskurve,

1. Tragwerk eines Kraftfahrzeuges, das so ge- die anfänglich auch zu einer größeren Beansprustaltet ist, daß seine Festigkeit im Bereich des 5 chung des zu schützenden Mittelteiles des Wagenka-Fahrgastraumes am größten ist und nach seinen stens führt. Zu diesen bekannten Ausbildungen gehö-Enden zu abnimmt, wobei die in Längsrichtung ren auch solche, die durch eine wellblechfönnige Geauftretende Stoßkraft durch Verformung von staltung eine anfängliche Belastungsspitze vermeiden, Rahmenlängsträgern aufgenommen wird, da- wobei es sich aber (vgl. deutsche Auslegedurch gekennzeichnet, daß Rahmenteile io schrift 1 214558) um die Ausbildung eines Armatu-(14, 20) vor ihrer Fertigmontage in Längsrich- renbrettes handelt, aus der die Lehre der Ausbildung tung über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gestaucht des Wagenkastens bzw. seines Tragwerkes als Ganwerden, zes in einer die Wirkung eines Zusammenstoßes min-

2. Tragwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- demden Weise entnommen werden kann. Ferner ist kennzeichnet, daß bei einer Verformung des 15 zu beachten, daß die wellenförmige oder stufenför-Rahmenteils (14, 20) infolge eines Aufpralls die mige Gestaltung durch Hin- und Herbiegen nicht mit maximale Stoßfestigkeit wesentlich geringer ist als der Vorbeanspruchung in Richtung des zu erwartenbti nicht gestauchten Rahmen teilen (Fig. 3 den Stoßes verglichen werden kann.

und 4). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

3. Tragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ao Tragrahmen für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei gekennzeichnet, daß die Formänderungsarbeit dem die bei einem Frontalaufprall auftretenden hopro Flächeneinheit des Rahmenteils (14, 20) bei hen Belastungsspitzen vermieden werden.

einem Aufprall infolge seiner kontrollierten Stau- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-