DE19908833A1

DE19908833A1 - Kraftfahrzeug mit einem Chassis und einem schalenartigen Einsatz zur Bildung einer Fahrgastaufnahme

Info

Publication number: DE19908833A1
Application number: DE1999108833
Authority: DE
Inventors: Odysseus Andronis
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2000-09-07

Abstract

Das Chassis eines Kraftfahrzeugs nach Art eines Buggys enthält zumindest zwei übereinander angeordnete, ovale geschlossene Rohrrahmen (2, 3), die durch eine senkrechte Stegwand (4) verbunden sind. Da die Rohre leicht biegbar sind, erfordert die Herstellung nur geringe Kraft; im Fahrbetrieb hat dieser Mehrrohrrahmen (1) dagegen eine große Verwindungssteife.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bevorzugt soll das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug für ein sportliches Fahrzeug nach Art eines Buggy Einsatz finden.

Die US-PS 5,020,846 beschreibt einen normalen Personenkraftwagen mit einem einen Bodenbereich des Fahrgastraums bildenden, aus Kunststoff gegossenen schalenartigen Einsatz, der mit der eigentlichen Karosserie bzw. Aufbauträgern durch Kleben verbunden wird. Dieser Einsatz dient der Versteifung des Fahrgastraums. Für den Sonderfall eines Katamarankonzepts offenbart die DE 34 27 840 A1 die Bildung von geschlossenen Körperräumen, die als Pontons bezeichnet werden. Sie bilden nicht nur den Fahrer- oder Mitfahrerraum, sondern sollen zugleich das herkömmliche Chassis ersetzen. Diese Mehrfachaufgabe stellt verständlicherweise hohe Anforderungen an die Gestaltung und die Festigkeit der Pontons. Im übrigen sind sie so geformt, daß die Sitze für Fahrer- bzw. Beifahrer eingeformt sind. Aus dem DE-GM 73 33 091 ist das Vorsehen eines Ringrahmens bekannt, der die Karosserie seitlich überragt und demgemäß keine Chassisaufgaben übernimmt, sondern lediglich einen seitlichen Stoßschutz darstellt.

Schließlich ist aus der DE 30 38 920 A1 eine Radhausausbildung mit Verstärkung bekannt, die zwei übereinander angeordnete, miteinander flächig verbundene Rohrprofile beinhaltet. Diese im übrigen parallel verlaufenden Rohrprofile sind nicht zur Bildung eines geschlossenen Ringes endlos ausgeführt, sondern erstrecken sich, wie gesagt, nur über - noch dazu unterschiedliche - Längenbereiche des Radhauses.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug insbesondere hinsichtlich seines Chassis so auszubilden, daß dieses trotz hoher Verwindungssteife im Fahrbetrieb mit geringem Kraftaufwand herstellbar ist; außerdem soll dieses Chassis mit geringem Zusatzaufwand zur Befestigung unterschiedlicher weiterer Teile des Fahrzeugs ausgelegt sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Infolge der Verwendung eines Mehrrohrrahmens, in der Regel eines Zweirohrrahmens, bestehend aus mehreren, in der Regel zwei, übereinander angeordneten, zu einem Oval geschlossenen Rohrrahmen, die über den gesamten Umfang des Ovals durch eine Stegwand verbunden sind, ergibt sich eine im Betrieb des Fahrzeugs optimale Festigungseigenschaften, insbesondere eine hohe Verwindungssteife, aufweisende Chassiskonstruktion, während diese Konstruktion zu ihrer Herstellung einen nur geringen Kraft- bzw. Energieeinsatz erfordert. Selbst dann, wenn man die Einzelrohrrahmen nicht getrennt zu jeweils einem Oval biegt, sondern bereits vorher miteinander verbindet, ist der Kraftaufwand deshalb gering, weil die Verformung senkrecht zu einer neutralen Ebene erfolgt, bezüglich der die Rohre mit ihrer sie verbindenden Stegwand nur ein geringes Biegemoment des Querschnitts besitzen. Sobald aber der Mehrrohrrahmen seine ovale geschlossene Endform erhalten hat und der Querträger eingesetzt ist, liegt eine mechanisch stabile, auch gegen Querkräfte widerstandsfähige Konfiguration vor.

Der erfindungsgemäße Mehrrohrrahmen bildet ferner eine Aufnahme für den schalenartigen Einsatz zur Bildung einer Fahrgastaufnahme. In diesen Einsatz sind zweckmäßigerweise Sitze eingeformt, die demgemäß in Längsrichtung des Fahrzeugs nicht verstellt werden können. Eine Anpassung an die Größenverhältnisse des Fahrers ist jedoch durch Verstellbarkeit der Pedalanordnung möglich, wie dies an sich aus der FR 2715368 A1 bekannt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Ihre Figuren zeigen folgendes:

Fig. 1 in Draufsicht einen in diesem Ausführungsbeispiel als Doppelrohrrahmen ausgebildeten Mehrrohrrahmen, bestückt mit den Radhaufhängungen und einem Antriebsorgan für das Fahrzeug in perspektivischer Draufsicht,

Fig. 2 eine Ansicht des Doppelrohrrahmens von unten,

Fig. 3 perspektivisch in Draufsicht den bereits gezeigten Doppelrohrrahmen und die noch an ihm zu befestigenden Fahrzeugbaugruppen,

Fig. 4 in Draufsicht das komplette Fahrzeug,

Fig. 5 im Querschnitt einen mit örtlichen Versteifungen versehenen Doppelrohrrahmen,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Doppelrohrrahmen im Bereich der Verbindung mit anderen Teilen und

Fig. 7 und 8 Querschnitte durch verschiedene Konstruktionen für den Doppelrohrrahmen.

Fig. 1 zeigt den das Chassis des Fahrzeugs bildenden Doppelrohrrahmen 1 in Draufsicht. Er bildet eine in Draufsicht ovale Anordnung; im Rahmen der Erfindung soll unter dem Begriff "oval" auch eine Ellipsenform verstanden sein. Gebildet ist der Doppelrohrrahmen durch die beiden übereinander und parallel zueinander verlaufenden Rohrrahmen 2 und 3, die durch die ebenfalls umlaufende, im wesentlich senkrecht ausgerichtete Stegwand 4 verbunden sind. Bei 5 erkennt man Formteile zum Verbinden von den lenkbaren Vorderrädern 6 zugeordneten Rad- oder Achshalterungen 7; am bezüglich des Fahrzeugs hinteren Ende des Doppelrohrrahmens 1 finden sich gemäß Fig. 2 Verbindungsteile 8 für einen das Antriebsaggregat 9 tragenden Fahrschemel 10. Die angetriebenen Hinterräder des Fahrzeugs sind mit 11 bezeichnet.

Der von dem Doppelrohrrahmen 1 umschlossene Raum ist durch den Querträger 12 unterteilt in den hinteren gleichsam als Motorraum zu bezeichnenden Bereich 13 und den vorderen Bereich 14, der zur Aufnahme des schalenartigen Einsatzes 15 (siehe beispielsweise Fig. 3) dient, der seinerseits zur Gewinnung eines Fahrgastraums dient und eingeformte Sitze 16 enthält. Ein weiterer, kleinerer Einsatz 17 kann als Gepäckablage am Heckende des Doppelrahmens 1 hinter dem Antriebsaggregat 9 untergebracht werden.

Betrachtet man nochmals den Querträger 12, so besteht auch dieser aus einer Doppelrohranordnung mit einer mittleren, die beiden Rohre verbindenden Stegwand. Er dient gemäß Fig. 2 ebenfalls zur Befestigung des Fahrschemels 10; außerdem trägt er den Überrollbügel 18, der dem Schutz von Fahrzeuginsassen bei Überschlägen des Fahrzeugs dient. Die Hauptaufgabe des Querträgers 12 ist jedoch die Erzielung einer Quersteife des Doppelrohrrahmens 1 im Betrieb des Fahrzeugs.

Ein weiterer, an dem Doppelrohrrahmen 1 befestigtbarer Bestandteil des Fahrzeugs ist der Schalttafelquerträger 19 (siehe Fig. 3), dessen Seitenwände 20 so geformt sind, daß sie dem Verlauf des Doppelrohrrahmens 1 an ihrer Einbaustelle entsprechen. Dies gilt auch für die anderen, mit dem Doppelrohrrahmen 1 verbundenen Bestandteile des Fahrzeugs. Beispielsweise erkennt man bei 21 Verbindungsteile, die als derart geformte Profilteile ausgeführt sind, daß sie sich formschlüssig der Kontur des Doppelrahmens 1 an der Einbaustelle des Querträgers 12 anpassen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Verbindung in diesem Beispiel des Querträgers 12 an dem Doppelrohrrahmen 1 mittels üblicher Kleber herzustellen; als zusätzliche Sicherung können Schraubenbolzen und/oder Niete eingesetzt werden. Schweißverbindungen mit ihren Nachteilen, insbesondere der Entstehung von Spannungen, sind so in einfacher Weise vermieden.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß insbesondere an weitere Bauteile des Fahrzeugs tragenden Stellen des Doppelrohrrahmens 1 Verstärkungs- oder Versteifungsprofile 22 vorgesehen sein können. Sie sind ebenfalls als Profile ausgebildet, die sich flächig an die Außenkontur des Doppelrohrrahmens 1 anlegen und demgemäß ebenfalls durch Verkleben festgelegt werden können.

Betrachtet man nun Fig. 5, so erkennt man wiederum bei 1 den Doppelrohrrahmen mit den beiden Einzelrohrrahmen 2 und 3 und der verbindenden Stegwand 4 zwischen beiden. Hier sind örtliche Verstärkungen oder Versteifungen 50 (entsprechend etwa den Verstärkungen 22 in Fig. 1) im Querschnitt dargestellt, und man erkennt, daß es sich um Profilteile handelt, die sich weitgehend flächig an die örtliche Kontur des Doppelrohrrahmens 1 anlegen. Dadurch entsteht letztlich eine formschlüssige Verbindung zwischen den Profilteilen 50 einerseits und dem Doppelrohrrahmen 1 andererseits.

In Fig. 6 ist ebenfalls eine derartige Verstärkung oder Versteifung 60, die hier starkwandiger ausgebildet ist (beispielsweise als Gußteil), vorgesehen, und zwar am Ort des Verbindungsteils 61 für die Verbindung zwischen einem Bauteil 62 des Fahrzeugs und dem wiederum mit 1 bezeichneten Doppelrohrrahmen 1. Auch das Verbindungsteil 61 besitzt zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung eine der Oberflächengestalt des Doppelrohrrahmens 1 angepaßte Form.

Die Fig. 7 und 8 dienen zur Veranschaulichung von zwei möglichen Konstruktionen für den Doppelrohrrahmen 1:
In Fig. 7 sind die Rohre 2 und 3 nicht in sich geschlossen, sondern weisen an Längskanten Paare von flanschartigen Fortsetzen 70 bzw. 71 auf, die einander überlappen. Sie können an den Überlappungsstellen miteinander verklebt sein; in Fig. 7 ist angenommen, daß zusätzlich zu den Klebverbindungen mechanische Sicherheitsverbindungen 72 in Gestalt von Nieten und/oder Schraubenbolzen vorgesehen sind.

Auch bekannte Strangpreßverfahren können hier Einsatz finden.

Demgegenüber weisen in Fig. 8 die Einzelrohrrahmen 2 und 3 und zwar ebenfalls Paare von flanschartigen Fortsetzen 80 und 81 auf, jedoch sind die Endbereiche dieser Flansche 80 und 81 bei 82 bzw. 83 senkrecht zur Ebene der Stegwand 4 nach außen weisend unter Bildung einer Querebene abgebogen und aufeinander gelegt, so daß sich wiederum Verbindungsflächen zur Bildung von Klebverbindungen ergeben.

Verständlicherweise kann der Mehrrohrrahmen als Träger üblicher Deformationselemente dienen.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug geschaffen, das zwar weniger zum normalen Fahrbetrieb über längere Strecken Einsatz finden soll, aber als Fahrzeug für sportliche Fahrten, beispielsweise als Buggy, konzipiert ist und das bei optimalen Festigungseigenschaften auch hinsichtlich der Fertigung optimiert ist.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einem Chassis, von diesem getragenen Rädern und einem schalenartigen Einsatz zur Bildung einer Fahrgastaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß das Chassis zumindest zwei übereinander angeordnete, durch eine im wesentlichen senkrechte Stegwand (4) verbundene, in Draufsicht ovale geschlossene Rohrrahmen (2, 3) enthält, deren sich gegenüberliegende Bereiche kleinster Krümmungsradien Bug und Heck des Fahrzeugs bilden, daß an dem so gebildeten Mehrrohrrahmen (1) ein einen Bestandteil eines Fahrschemels (10) bildender Querträger (12) sowie bugseitig Vorderradlagerungen (7) befestigt sind, und daß der Querträger (12) den vom Mehrrohrrahmen (1) umschlossenen Raum in einen Aufnahmebereich (14) für den schalenartigen Einsatz (15) und einen Bereich (13) für einen Fahrzeugantrieb (9) unterteilt.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (15) ein Sandwich-Körper ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einsatz (15) Fahrzeugsitze (16) eingeformt sind.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (12) einen Überrollbügel (18) trägt.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (5, 21) Gußteile enthalten, die mit dem Mehrrohrrahmen (1) verklebt sind.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen Profilteile (5, 21) enthalten, die formschlüssig am Mehrrohrrahmen (1) anliegen.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mehrrohrrahmen (1) Versteifungen (22) zugeordnet sind, die formschlüssig an ihm anliegen.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (5, 21) und/oder Versteifungen (22) mit dem Mehrrohrrahmen (1) verklebt und durch Verbindungselemente (72) nach Art von Verschraubungen oder Nieten gesichert sind.

9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen Querträger (12) und Vorderradlagerungen (7) liegenden Stelle ein Schalttafel-Querträger (19) am Mehrrohrrahmen (1) befestigt ist.