DE19709349C2 - Tragstruktur im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragstruktur im Vorderwagen einer Fahrzeugkaros­ serie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Tragstruktur im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie umfaßt in allge­ mein bekannter Weise bei üblichen Fahrzeugaufbauten von Personenkraftwa­ gen je zwei beabstandete Längsträger und angrenzende, zur Fahrzeugaußen­ seite hin liegende Radhäuser. Die Längsträger sind im Bereich hinter den Rad­ häusern zur Fahrzeugaußenseite für eine Anbindung an die Seitenschweller gekröpft. Regelmäßig liegen die vorderen Längsträger höher als die Schweller, so daß die Längsträger im Bereich der Radhäuser auch zusätzlich nach unten gekröpft sind. Die Radhäuser und die angrenzenden Längsträger bilden durch Bleche und Verstärkungsteile üblicherweise einen Verbund.

Durch die Kröpfungen der Längsträger im Bereich der Radhäuser werden bei einem Frontalaufprall die Kräfte nicht geradlinig in die Struktur der Insassenzel­ le, insbesondere in die Schweller eingeleitet. Es besteht daher die Gefahr, daß bei einem Frontalaufprall die Längsträger im Kröpfungsbereich nach oben ab­ knicken. Dadurch wird in ungünstiger Weise eine Abstützung und eine Ener­ gieabsorption durch die Längsträger bei einem Frontalaufprall erheblich verrin­ gert, wobei auch der Fußraum beeinträchtigt werden kann.

Weiter ist eine Tragstruktur im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie be­ kannt (FR 24 94 204 A1) mit einem vorderen Radhaus und einem vorderen Längsträger, der teilweise im unteren Bereich des Radhauses verläuft. Zudem ist hier ein Radhausträger zwischen dem Längsträger und dem Radhaus vor­ gesehen, der im Bereich des Radhauses mit dem vorderen Längsträger ver­ bunden ist und nach oben führend mit dem Radhaus verbunden ist. Bei einem Frontaufprall des Fahrzeugs ist dadurch der Längsträger im Radhausbereich gegen ein Abknicken nach oben abgestützt. Der Radhausträger ist hier durch zwei parallel verlaufende Sicken des Radhausblechs gebildet, die durch ein Deckblech abgedeckt sind. Die Herstellung und Montage ist damit relativ auf­ wendig. Die Abstützung zum unteren Längsträger soll durch den Radhausträ­ ger zu einem weiteren fluchtenden Träger im Bereich einer A-Säule geführt werden (Fig. 5). Das Radhaus wird somit nur in geringem Maße zur Abstüt­ zung des vorderen Längsträgers gegen ein Abknicken nach oben mit herange­ zogen. Dies zeigt auch der schräg nach oben-hinten gewählte Verlauf des Radhausträgers, mit dem ein Abknicken des Längsträgers nach oben nur we­ nig effektiv abzustützen ist.

Zudem ist an Stelle des vorstehenden Radhausträgers ein Verstärkungsele­ ment bekannt (FR 25 46 838 A3), das lediglich als flache Strebe ausgebildet und mit dem Radhausblech verbunden ist. Diese Strebe wird zu einer stabile­ ren Motoraufhängung herangezogen und wirkt einem Abknicken eines Längs­ trägers kaum entgegen. Eine weiter bekannte Tragstruktur im Vorderwagen (DE 40 08 896 C2) weist einen als Kotflügelbank ausgebildeten oberen Längs­ träger auf, der weit vor dem Radhaus nach unten abbiegt und dort mit einem unteren Längsträger verbunden ist. Der abgebogene Trägerteil des oberen Längsträgers übernimmt hier keine Abstützfunktion gegen ein Abknicken des unteren Längsträgerteils im Bereich des Radhauses, da der abgebogene Trä­ gerteil weit vorne angreift, wo die Gefahr eines Abknickens nur mehr gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einer gattungsgemäßen Tragstruktur mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau die Abstütz­ funktion eines Radhausträgers gegen ein Abknicken nach oben bei einem Frontalaufprall zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist der Radhausträger als Hohlträger aus einem auf das Radhaus von der Fahrzeuginnenseite her aufgesetzten Schließblech und einer dadurch überdeckten Wand des Radhauses gebildet. Dabei ist das Schließ­ blech über Randflange mit dem Radhaus verbunden. Der Radhausträger be­ ginnt mit einem unteren, etwa rechteckigen Querschnitt und läuft bei etwa glei­ cher Längserstreckung flacher werdend als flächiges Gebilde auf dem Rad­ haus unter Bildung einer Schubfläche aus.

Durch die Verwendung eines Schließblechs wird unter Einbeziehung der Rad­ hauswand ein gewichtsgünstiger Radhausträger geschaffen, wobei das Schließblech beispielsweise im Querschnitt als Hutprofil ausgebildet sein kann und die Seitenstege die Schweißflange bilden. Ein solches Schließblech kann einfach hergestellt werden, wobei vorteilhaft die Wand des Radhauses im Be­ reich des Schließblechs glatt durchgehen kann, so daß damit vorteilhaft auch am zugeordneten Radhausaußenbereich von vorneherein eine durchgehende Wand vorliegt.

Zudem beginnt der Radhausträger als Hohlträger mit einem unteren, etwa rechteckigen und relativ großen Querschnitt. In seinem Verlauf nach oben wird dann der Radhausträger zunehmend flacher und läuft als flächiges Gebilde auf dem Radhaus aus. Damit ergibt sich vorteilhaft eine besonders günstige Kraft­ einleitung mit guter Abstützfunktion etwa in der Art einer Schubfläche. Zudem ist durch den flächigen Auslauf des Radhausträgers der Platzbedarf gering.

Bei einer Ausbildung nach Anspruch 2 ist zur Herstellung des Radhausträgers zusätzlich zur Radhauswand auch eine Fußraumstirnwand mit einbezogen. Hierbei wird in einem Eckbereich zwischen der Radhauswand und einer an­ grenzenden Fußraumstirnwand zur Bildung eines Hohlträgers ein winkelförmi­ ges Schließblech aufgesetzt und über randseitige Schweißflange verbunden. Es müssen dabei nur zwei Wände des Radhausträgers durch ein zusätzliches Schließblech gebildet werden, so daß sich eine besonders gewichtsgünstige Ausführung bei guter Funktion und guter Krafteinleitung unter Einbeziehung der Stirnwand ergibt.

Die Abstützfunktion kann weiter gemäß Anspruch 3 verbessert werden, indem der Radhausträger am Untergurt des Längsträgers angeschlossen wird.

Die Tendenz eines Längsträgers bei einem Frontaufprall im Bereich des Rad­ hauses nach oben abzuknicken ist besonders groß, wenn die Längsträger im Bereich des Radhauses seitlich und/oder nach unten gemäß Anspruch 4 ge­ kröpft sind. Die Abstützung durch einen Radhausträger ist somit gerade hier vorteilhaft einsetzbar.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt etwa in einer vertikalen Fahrzeug­ querebene im Bereich eines Radhausträgers,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schnitts entlang der Linien A-A aus Fig. 1 und Fig. 4,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von Einzelblechteilen im Bereich eines vorderen linken Radhauses in einer Explosionsdarstellung, und

Fig. 4 der Bereich gemäß Fig. 3 mit verbundenen Blechteilen.

In der schematischen Schnittdarstellung nach Fig. 1 ist ein vorderer linker Bereich eines Kraftfahrzeugs mit einem linken Vorderrad 1, einem linken vorderen Radhaus 2, einem sich weiter nach vorne erstreckenden vorderen angrenzenden Längsträger 3 und einem angeschlossenen Tunnelblech 4 gezeigt, das ebenso wie das Radhaus 2 mit einer in der Zeichenebene nach hinten versetzten Fußraumstirnwand 6, wie aus Fig. 2 ersichtlich, verbun­ den ist.

Zwischen dem Längsträger 3 und dem Radhaus 2 erstreckt sich ein Rad­ hausträger 5, der durch ein Schließblech 7 als Hohlträger gebildet ist.

Das Schließblech 7 hat, wie aus Fig. 2 ersichtlich, zumindest in Teilberei­ chen eine winkelige Form mit Randflangen 8, 9 als Schweißflange. Damit liegt das Schließblech 7 zumindest teilweise sowohl an der Radhauswand 2 und an der Fußraumstirnwand 6 an und ist dort verbunden, wobei der Radhausträger 5 unter Einbeziehung der überdeckten Bereiche der Rad­ hauswand 2 und der Fußraumstirnwand 6 gebildet wird.

Der Radhausträger ist am Untergurt 10 des Längsträgers 3 angeschlossen und erstreckt sich von dort bogenförmig nach oben, wobei er kontinuierlich flacher werdend als flächiges Gebilde auf das Radhaus unter Bildung etwa einer Schubfläche ausläuft. Seine Längserstreckung nimmt dabei jedoch nicht ab.

In den Fig. 3 und 4 ist eine konkrete Ausführungsform dargestellt, wobei in Fig. 3 die Einzelblechteile im Bereich eines Radhauses getrennt und in Fig. 4 zusammengesetzt dargestellt sind.

Auch in den Fig. 3 und 4 ist ein linkes vorderes Radhaus 2 gezeigt sowie ein Längsträgergrundteil 11 eines Längsträgers 3, das durch ein Längsträ­ gerschließteil 12 zum Längsträger 3 als Hohlträger verbunden ist. Im Be­ reich des Radhauses 2 bildet das Längsträgergrundteil 11 auch den Längs­ trägeruntergurt 10.

In den Fig. 3 und 4 ist weiter das Schließblech 7 für den Radhausträger 5 dargestellt. Das Schließblech hat auch hier Randflange 8 und 9, die sich teilweise über dessen Längsverlauf erstrecken und mit denen das Schließ­ blech 7 unter Bildung des Radhausträgers 5 mit der überdeckten Wand des Radhauses 2 und der Fußraumstirnwand 6 verbunden sind.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, ist der Radhausträger mit großem Querschnitt am Untergurt des (hier noch nicht geschlossenen) Längsträ­ gers 3 angeschlossen und läuft nach oben hin flacher werdend auf dem Radhaus 2 aus.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion:
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist der Längsträger 3 im Bereich des Radhauses 2 zur Seite und nach unten gekröpft. Dadurch ergibt sich bei einem Frontalaufprall eine Kraftumlenkung in diesem Bereich von Kräften, die durch den Längsträger aufgenommen werden. Es entsteht dabei insbe­ sondere eine Kraftkomponente in diesem Bereich nach oben, die den Längsträger zum Abknicken nach oben drängt. Diese Kraftkomponente wird durch den Radhausträger 5 über das Radhaus 2 in Richtung einer (nicht dargestellten) Kotflügelbank abgestützt und in die weitere Tragstruktur eingeleitet. Dadurch wird die Tendenz eines Längsträgerabknicks im Bereich des Radhauses reduziert.

Claims (4)

1. Tragstruktur im Vorderwagen einer Fahrzeugkarosserie,
mit einem vorderen Radhaus (2) und einem vorderen Längsträger (3), der teilweise im unteren Bereich des Radhauses (2) verläuft, und
mit einem Radhausträger zwischen dem Längsträger und dem Rad­ haus, der im Bereich des Radhauses mit dem vorderen Längsträger ver­ bunden ist und nach oben führend mit dem Radhaus verbunden ist, so daß der Längsträger im Radhausbereich bei einem Frontaufprall des Fahrzeugs gegen ein Abknicken nach oben abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Radhausträger (5) als Hohlträger aus einem auf das Radhaus (2) von der Fahrzeuginnenseite her aufgesetzten Schließblech (7) und einer dadurch überdeckten Wand des Radhauses (2) gebildet ist, wobei das Schließblech (7) über Randflange (8) mit dem Radhaus (2) verbun­ den ist, und
daß der Radhausträger (5) mit einem unteren, etwa rechteckigen Quer­ schnitt beginnend nach oben bei etwa gleicher Längserstreckung fla­ cher werdend als flächiges Gebilde auf dem Radhaus (2) unter Bildung einer Schubfläche ausläuft.

2. Tragstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rad­ hausträger (5) als Hohlträger zudem unter Einbeziehung einer Fuß­ raumstirnwand (6) gebildet ist und dort das Schließblech (7) mit einem Randflange (9) verbunden ist.

3. Tragstruktur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Radhausträger (5) am Untergurt (10) des Längsträgers (3) angeschlossen ist.

4. Tragstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Längsträger (3) im Bereich des Radhauses (2) seitlich und/oder nach unten gekröpft ist.