DE19600933C2 - Personenkraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Personenkraftfahrzeug mit einer Fahrgastzelle und einem vorderen sowie einem heckseitigen Rahmenverbund mit den nachfolgend beschriebenen, im Stand der Technik bekannten Merkmalen.

Bei Personenkraftfahrzeugen lassen sich - in Längsrichtung des Fahrzeuges gesehen - drei räumliche Bereiche unterscheiden: ein mittlerer Bereich, der die sogenannte Fahrgastzelle um­ faßt, und zwei sich daran anschließende Bereiche, die als Vorderwagen bzw. Hinterwagen bezeichnet werden. Die Karos­ serieteile des Vorder- und des Hinterwagens setzen sich je­ weils zu einem Rahmenverbund zusammen, der an der Fahrgast­ zelle befestigt ist, und an dem das Fahrwerk sowie der An­ trieb anordbar sind. Zum Abfangen eines Frontaufpralles sind außerdem Aufprallträger (Querträger, gegebenenfalls mit Auf­ pralldämpfern) vorgesehen, die an Längsträgern des jeweiligen Rahmenverbundes befestigt sind.

Es ist bekannt, die mit den Aufprallträgern verbundenen Längsträger des vorderen und/oder heckseitigen Rahmenver­ bundes derart auszubilden, daß sie durch Verformung Längs­ stöße aufnehmen, so daß die Fahrzeuginsassen bis zu einer vorgegebenen maximalen Aufprallgeschwindigkeit geschützt sind. Dabei wird das Deformationsverhalten der Längsträger durch Aussteifungen oder Sicken definiert.

Nachteilig ist bei bekannten Fahrzeugen allerdings, daß sie zwar innerhalb eines vorgebbaren Geschwindigkeitsbereiches bei Längsstößen einen Aufprallschutz gewährleisten, daß es aber auch innerhalb dieses Geschwindigkeitsbereiches zu Ver­ formungen der Fahrgastzelle kommen kann. Eine Beseitigung dieser Verformungen ist außerordentlich aufwendig. Außerdem sind die bei dem Aufprall jeweils verformten Träger des vor­ deren und/oder heckseitigen Rahmenverbundes ebenfalls nur aufwendig austauschbar. Üblicherweise müssen die Träger hier­ zu aus dem Rahmenverbund bzw. von der Fahrgastzelle herausge­ schweißt oder mittels Trennscheiben herausgeschnitten werden. Nach dem Austausch dieser Teile müssen dann die neuen Teile wieder aufwendig an den Rahmenverbund und der Fahrgastzelle angeschweißt werden.

Aus der US 3,915,486 ist ferner ein Personenkraftfahrzeug bekannt, bei dem der front- oder heckseitige Rahmenverbund, einschließlich der Längsträger und der jeweiligen Stoßstange, an dem Rahmen der Fahrgastzelle anschraubbar und daher nach einem Crash relativ einfach auswechselbar ist.

Nachteilig ist bei dem Aufbau dieses bekannten Fahrzeuges allerdings, daß bereits bei einem Aufprall im unteren Ge­ schwindigkeitsbereich, bei dem es lediglich zu einer Beschä­ digung der zwischen den Längsträgern und der Stoßstange an­ geordneten Aufpralldämpfern kommt, eine Demontage des ge­ samten entsprechenden Rahmenverbundes erforderlich ist.

Außerdem besitzt dieses Fährzeug den Nachteil, daß die er­ forderliche Stabilität des jeweiligen Rahmenverbundes durch relativ aufwendige plattenförmige Montageteile vorgenommen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Personenkraft­ fahrzeug anzugeben, bei dem einerseits innerhalb des vorgeb­ baren Geschwindigkeitsbereiches, bei dem die Längsträger einen Aufprallschutz gewährleisten sollen, keine Verformung der Fahrgastzelle auftritt. Andererseits sollen die bei dem jeweiligen Aufprall verformten Längsträger sowie die gegebe­ nenfalls ebenfalls verformten weiteren Träger des vorder- und/oder heckseitigen Rahmenverbundes auf einfache und kostengünstige Weise ausgewechselt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gegenstand mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Weitere, beson­ ders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß der vordere und/oder heckseitige Rahmenverbund des Fahrzeuges über Schraub- oder Nietverbindungen an der Fahrgastzelle be­ festigt ist, so daß der jeweilige Rahmenverbund nach einem Unfall auf einfache Weise von der Fahrgastzelle abgeschraubt oder durch Ausbohren der Nieten entfernt werden kann. Je nach Schadbild kann dann der alte Rahmenverbund durch einen neuen ersetzt oder es können lediglich die schadhaften Teile ausge­ wechselt werden. Der jeweilige Rahmenverbund muß dabei derart ausgestaltet und an solchen Bereichen der Fahrgastzelle be­ festigt sein, daß die mit den Aufprallträgern verbundenen Längsträger unter genau definierten Bedingungen (z. B. Längs­ stoß eines Rammblockes vorgegebener Masse) bis zu einer maxi­ malen Aufprallgeschwindigkeit (z. B. 56 km/h) durch Verformung den Aufprall abfangen, ohne daß es dabei zu einer Verformung der Fahrgastzelle kommen kann.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die der Fahrgast­ zelle zugewandten Enden der Träger des vorderen und/oder hinteren Rahmenverbundes in den Bereichen der Fahrgastzelle befestigt werden, in denen auch die Längsträger der Fahrgast­ zelle angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß Kräfte, die eine seitliche Verformung der Fahrgastzellen bewirken könn­ ten, gering bleiben.

Als Verbindungsbereiche zwischen der Fahrgastzelle und den Trägern des vorderen und/oder hinteren Rahmenverbundes haben sich vor allem die boden- oder dachträgerseitigen Bereiche der dem Rahmenverbund zugewandten Seitensäulen (A- bzw. C- Säulen) der Fahrgastzelle in der Praxis bewährt.

Hinsichtlich einer schnellen Austauschbarkeit des vorderen und/oder hinteren Rahmenverbundes ist es vorteilhaft, wenn zur Verbindung der Träger des jeweiligen Rahmenverbundes mit der Fahrgastzelle Flansche an den entsprechend gegenüber­ liegenden Teilen vorgesehen sind, so daß diese Flansche miteinander verschraubt oder vernietet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand einer Figur erläuterten Ausführungs­ beispiel.

Die Figur gibt eine räumliche Darstellung einer mit 1 bezeich­ neten erfindungsgemäßen Karosserie vor dem Zusammenbau einer Fahrgastzelle 2 mit einem vorderen und einem heckseitigen Rahmenverbund 3, 4 wieder.

Die Fahrgastzelle 2 setzt sich im wesentlichen aus vier bodenseitigen Längsträgern 5-8, zwei Dachlängsträgern (Dach­ seitenholmen) 9, 10 sowie drei bodenseitigen Querträgern 11- 13 und zwei dachseitigen Querträgern 14, 15 zusammen. Außer­ dem enthält die Fahrgastzelle seitlich jeweils drei mit 16-21 bezeichnete Säulen (A-, B-, C-Säulen).

Der vordere Rahmenverbund 3 weist zwei Längsträger 22, 23 auf, die auf ihrer der Fahrgastzelle 2 abgewandten Seite über Flansche 24, 25 mit einem aus Aufpralldämpfern 26, 27 und Querträger 28 bestehenden Aufprallträger 29, z. B. mittels Schraubverbindungen, verbunden sind. Dabei fangen die Aufpralldämpfer 26, 27 einen Frontaufprall im unteren Geschwindigkeitsbereich (z. B. bis 15 km/h) ab, ohne daß dabei eine Verformung der Längsträger 22, 23 erfolgt.

Die Befestigung des vorderen Rahmenverbundes 3 an der Fahr­ gastzelle 2 erfolgt erfindungsgemäß ebenfalls über Flansche 30-33. Diese sind einerseits an den Längsträgern 22, 23 und dem gegenüberliegenden Querträger 11 der Fahrgastzelle 2 sowie andererseits an diagonalen Stützträgern 34, 35 des Rahmenverbundes 3 und an den A-Säulen 16, 19 der Fahrgast­ zelle 2 angeordnet. Dabei sind die an der Fahrgastzelle 2 angeordneten Flansche 30-33 in solchen Bereichen befestigt, die durch entsprechende Längsträger 6, 7, 9, 10 der Fahr­ gastzelle abgestützt werden.

Die Befestigung des heckseitigen Rahmenverbundes 4 an der Fahrgastzelle 2 entspricht im wesentlichen der vorstehend beschriebenen Befestigung des vorderen Rahmenverbundes 3. Auch in diesem Fall wirkt ein Aufprallträger 36 über Flansche 37, 38 auf Längsträger 39, 40, die ihrerseits über Flansche 41, 42 an der Fahrgastzelle 2 befestigt sind, und zwar wie­ derum in Bereichen, an denen die Längsträger 6, 7 der Fahr­ gastzelle 2 angeordnet sind. Die in diesem Ausführungsbei­ spiel vorgesehenen zusätzlichen Dachseitenträger 43, 44 sind über Flansche 45, 46 mit den beiden C-Säulen 18, 21 der Fahr­ gastzelle 2 im Bereich der Anbindungspunkte der Dachlängs­ träger 9, 10 befestigt.

Bezugszeichenliste

1

Karosserie

2

Fahrgastzelle

3

vorderer Rahmenverbund

4

heckseitige Rahmenverbund

5-8

Längsträger

9

,

10

Dachlängsträger (Dachseitenholme)

11-13

Querträger

14

,

15

Querträger

16-21

Säulen

22

,

23

Längsträger

24

,

25

Flansche

26

,

27

Aufpralldämpfer

28

Querträger

29

Aufprallträger

30-33

Flansche

34

,

35

Stützträger

36

Aufprallträger

37

,

38

Flansche

39

,

40

Längsträger

41

,

42

Flansche

43

,

44

Dachseitenträger

45

,

46

Flansche

Claims (5)

1. Personenkraftfahrzeug mit einer Fahrgastzelle (2) und einem vorderen sowie einem heckseitigen Rahmenverbund (3, 4) mit den Merkmalen:

• a) in dem vorderen sowie in dem heckseitigen Rahmen­ verbund (3, 4) sind jeweils Längsträger (22, 23, 39, 40) angeordnet, die die Fahrgastzelle (2) vorder- und heckseitig mit Aufprallträgern (29, 36) verbin­ den,
• b) die Längsträger (22, 23, 39, 40) sind derart ausgebil­ det und in solchen Bereichen an der Fahrgastzelle (2) befestigt, daß sie unter genau definierten Be­ dingungen (Längsstoß eines Rammblockes vorgegebe­ ner Masse) bis zu einer vorgebbaren maximalen Auf­ prallgeschwindigkeit durch Verformung den Aufprall abfangen, ohne daß es dabei zu einer Verformung der Fahrgastzelle (2) kommt,
• c) die Verbindung der Träger (22, 23, 34, 35, 39, 40, 43, 44) des vorderen und/oder des heckseitigen Rahmenver­ bundes (3, 4) mit der Fahrgastzelle (2) und mit den Aufprallträgern (29, 36) erfolgt jeweils über Schraub- und/oder Nietverbindungen, so daß der gesamte vordere und/oder heckseitige Rahmenverbund (3, 4) im Bedarfsfall leicht auswechselbar ist und
• d) der jeweilige Scheibenträger (47, 48) für die Front- und/oder die Heckscheibe des Fahrzeuges bildet einen Querträger des vorderen und/oder des hecksei­ tigen Rahmenverbundes (3, 4).

2. Personenkraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Fahrgastzelle (2) zugewandten En­ den der Träger (22, 23, 34, 35, 39, 40, 43, 44) des vorderen und/oder hinteren Rahmenverbundes (3, 4) in den Bereichen der Fahrgastzelle (2) befestigt sind, in denen auch Längsträger (5-10) der Fahrgastzelle (2) angeordnet sind.

3. Personenkraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der der Fahr­ gastzelle (2) zugewandten Träger (34, 35, 43, 44) des vor­ deren und/oder heckseitigen Rahmenverbundes (3, 4) an den dem jeweiligen Verbund (3, 4) zugewandten Seitensäulen (A- bzw. C-Säulen) (16, 18, 19, 21) der Fahrgastzelle (2) befestigt ist.

4. Personenkraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Träger (22, 23, 34, 35, 39, 40, 43, 44) des vorderen und/oder des heckseitigen Rahmenverbundes (3, 4) mit der Fahrgastzelle (2) und mit den Aufprallträgern (29, 36) jeweils Flansche (24, 25, 30-33, 37, 38, 41, 42, 45, 46) an den entsprechend ge­ genüberliegenden Teilen vorgesehen und daß diese Flan­ sche (24, 25, 30-33, 37, 38, 41, 42, 45, 46) jeweils miteinander verschraubt oder vernietet sind.

5. Personenkraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallträger (29, 36) über Aufpralldämpfer (26, 27) mit den entsprechenden Längsträgern (22, 23, 39, 40) des vorderen und/oder des heckseitigen Rahmenverbundes (3, 4) verbunden sind.