DE3528818C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rahmenanordnung eines vorzugsweise mit einem selbsttragenden Wagenkasten verse­ henen Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Im Automobilbau hat sich in den letzten Jahren insbesondere bei Kleinwagen der Vorderradantrieb durchgesetzt, weil da­ durch auf das Vorsehen eines in das Fahrzeuginnere hinein­ ragenden Tunnels für die Aufnahme der Kardanwelle sowie eines getrennten Gehäuses für die Aufnahme des Differentials verzichtet werden kann. Bei derartigen vorderradangetriebe­ nen Personenkraftwagen wird dabei der vorgesehene Reihenmotor vielfach quer zur Fahrtrichtung angeordnet, so daß ein mög­ lichst großer Raum für die Aufnahme der Passagiere zur Ver­ fügung steht. Die auf diese Weise sich ergebenden Motor- Getriebe-Aggregate sind dabei über beidseitig angesetzte Gelenkwellen mit den Vorderrädern verbunden, die mit ent­ sprechenden Bremsleitungen, einem Lenkgestänge sowie einer Vorderradfederung verbunden werden müssen.

Im Hinblick auf die Tatsache, daß diese ganzen Aggregate im Vorderradbereich angeordnet werden müssen und sich demzufolge bei der Montage Schwierigkeiten ergeben, ist es bereits be­ kannt (DE-AS 10 04 496), einen von dem eigentlichen Fahrzeug­ rahmen bzw. von dem selbsttragenden Wagenkasten getrennten Vorderradrahmen vorzusehen, auf dem die aus Motor und Getrie­ be bestehende Antriebseinheit zusammen mit den Vorderrädern und ihrer Aufhängung befestigt werden kann. Dieser mit der Antriebseinheit und den sonstigen Aggregaten versehene Vor­ derradrahmen kann dann in sehr einfacher Weise entlang der Hauptfertigungsstraße mittels entsprechender Bolzen an dem selbsttragenden Wagenkasten befestigt werden.

Obwohl ein derartiges Konstruktionsprinzip sehr erfolgver­ sprechend erscheint, weil auf diese Weise die Herstellung von Kraftfahrzeugen unter Einsatz einer relativ kurzen Hauptfertigungsstraße möglich ist, so erweist es sich als nachteilig, daß nach einem derartigen Bauprinzip gebaute Kraftfahrzeuge den gestellten Sicherheitsanforderungen nicht optimal genügen, weil bei Frontalzusammenstößen die den Vor­ derrahmen mit dem selbsttragenden Wagenkasten verbindenden Verbindungsbolzen gelegentlich abgeschert werden, so daß die im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehene Knautsch­ zone nicht voll wirksam werden kann.

Aus der DE-OS 29 30 036 ist eine Rahmenanordnung bekannt, die aus zwei miteinander verschraubbaren, unterschiedlich breiten Rahmengruppen besteht, von denen die kürzere, den Antriebsblock tragende Rahmengruppe an ihren Längsträgern mit schräg nach außen sich erstreckenden Flanschen versehen ist, an welche in gleicher Weise schräg zulaufende Längs­ holme der längeren und breiteren Rahmengruppe angeschraubt sind. Um eine sichere Verbindung dieser Teile zu erreichen, weisen die einzelnen Flansche ineinander eingreifende kegel­ stumpfförmige Verformungen auf, in deren Zentrum sich Durch­ gangslöcher für Schrauben befinden. Die hier vorgesehenen kegelstumpfförmigen Vertiefungen als auch die Abschrägungen der Flansche sind jedoch nicht geeignet, im Falle eines Zu­ sammenstoßes die Stabilität der Rahmenanordnung sicherzu­ stellen, daß die sich nach außen erstreckenden Längsträger so wirken, daß bei einer Deformation des Vorbaues die Boden- Rahmen-Struktur der Zelle weniger verformungsgefährdet ist.

Aus der US-PS 37 91 472 ist eine Rahmenkonstruktion bekannt, welche für die Entkopplung von Fahrwerk- und Motorschwin­ gungen von der Zelle notwendig ist. Die Integration des H-förmigen Rahmens in die Vorbaustruktur erhöht die Steifigkeit und sorgt für eine erhöhte Impedanz und daraus resultierend für günstige akustische Eigenschaften.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Rahmenanordnung derart weiterzubilden, daß bei einem Frontalzusammenstoß eines mit einer Rahmenanordnung versehenen Personenkraftwagens ein ungewünschtes Abscheren der den Vorderrahmen mit der Boden­ gruppe des Personenkraftwagens verbindenden Verbindungsbol­ zen vermieden wird, so daß die im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs vorgesehene Knautschzone ihre volle Wirksam­ keit erreicht.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Bei der erfindungsgemäßen Rahmenanordnung sind somit die den abnehmbaren Vorderrahmen bildenden beiden Längsträger form­ schlüssig an den Rahmenteilen der Bodengruppe angesetzt. Auf­ grund der gebildeten Formschlußstellen, die beispielsweise in Form von zackenartigen Vorsprüngen bzw. Aussparungen der zu verbindenden Rahmenteile gebildet werden können, ergibt sich eine gegenseitige Verriegelung der miteinander verbun­ denen Rahmenteile, so daß die bei einem Frontalzusammenstoß auftretenden sehr hohen Schubkräfte über diese Formschluß­ stellen der miteinander verbundenen Rahmenteile übertragen werden können. Ein ungewünschtes Abscheren der diese Rahmen­ teile verbindenden Verbindungsbolzen kann somit vermieden werden, weil die vorgesehenen Verbindungsbolzen im Falle einer Frontalkollision nur noch auf Zug, nicht jedoch auf Scherung belastet werden. Dabei sind die Verbindungsbolzen im Bereich der Formschlußstellen angeordnet. Die erfindungs­ gemäße Rahmenanordnung ermöglicht eine verwindungssteife Befestigung des Vorderrahmens an der Bodengruppe des Kraft­ fahrzeugs, wobei die Formschlußstellen besonders stark be­ lastbar sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines Teils der Bodengruppe eines Personenkraftwagens, an welchem ein Teil eines abnehmbaren Vorderrahmens bildender Längsträger befe­ stigt ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 1-1 von Fig. 1; und

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Teil des linken Längsträgers 1 sowie einen Teil des den linken Längsträger 1 mit einem entsprechenden rech­ ten Längsträger verbindenden Querträger 2, wobei die beiden Rah­ menteile 1 und 2 einen Teil der Bodengruppe eines Personenkraft­ wagens bilden. An diese beiden Rahmenteile 1 und 2 ist ein Längs­ träger 3 mittels zweier Verbindungsbolzen 4 und 5 befestigt. Der Längsträger 3 ist dabei Teil eines abnehmbaren Vorderrah­ mens, auf dem eine nicht dargestellte Motor- und Getriebeein­ heit sowie Teile der Vorderradaufhängung des betreffenden Kraft­ fahrzeugs befestigt sind. Der Längsträger 3, dem ein entsprechen­ der Längsträger auf der anderen Seite des Kraftfahrzeugs zuge­ ordnet ist, besitzt dabei zwei parallel, jedoch versetzt zueinan­ der verlaufende Endabschnitte 6 und 7, die durch einen schräg verlaufenden mittleren Abschnitt miteinander verbunden sind. Der vordere Verbindungsbolzen 4 ist dabei im Bereich des mittle­ ren Abschnittes 8 des Längsträgers 3 des Vorderrahmens vorge­ sehen, während der hintere Verbindungsbolzen 5 im Bereich des hinteren Endabschnittes 7 des Längsträgers 3 angeordnet ist. Wegen der Schrägung des mittleren Abschnittes 8 des Längsträ­ gers 3 in bezug auf die beiden Endabschnitte 6 und 7 verlaufen somit die Längsachsen der beiden Verbindungsbolzen 4 und 5 un­ ter einem Winkel von etwa 45° zueinander, so daß sich beim An­ ziehen der Verbindungsbolzen 4 und 5 ein steifer Verbund zwi­ schen dem Längsträger 1 der Bodengruppe und dem Längsträger 3 des Vorderrahmens ergibt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zu der Ver­ bindung mit Hilfe der Verbindungsbolzen 4 und 5 eine form­ schlüssige Verbindung der beiden Längsträger 1 und 3 vorgesehen.

Entsprechend Fig. 1 und 2 ist der Längsträger 3 an der Innen­ seite seines mittleren Abschnittes 8 um die Bohrung des Verbin­ dungsbolzens 4 herum mit einem kegelstumpfförmigen Ansatz 9 versehen, der in eine entsprechende kegelstumpfförmige Ausspa­ rung 10 des Längsträgers 1 der Bodengruppe hineinragt. Entspre­ chend Fig. 1 und 3 ist der Längsträger 1 der Bodengruppe ferner­ hin mit einer Aussparung 11 versehen, welche formmäßig an das hintere Ende des Längsträgers 3 des Vorderrahmens angepaßt ist. Diese Aussparung 11 besitzt dabei eine schräg nach vorne ragen­ de Flanke 12, gegen die die rückwärtige Stirnfläche des Längs­ trägers 3 im Falle eines Frontalzusammenstoßes zum Anliegen ge­ langt. Aufgrund des Vorsehens der Elemente 9-12 kann somit eine gute formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Längsträgern 1 und 3 hergestellt werden.

Claims (2)

1. Rahmenanordnung eines vorzugsweise mit einem selbst­ tragenden Wagenkasten versehenen Personenkraftwagens, mit einer aus einzelnen Rahmenteilen (1, 2) aufgebauten Boden­ gruppe, an deren Rahmenteilen (1, 2) im vorderen Bereich mittels Verbindungsbolzen (4, 5) form- und kraftschlüssig zwei einen abnehmbaren Vorderrahmen bildende Längsträger (3) befestigt sind, die der Auflage der aus Motor und Ge­ triebe bestehenden Antriebseinheit sowie zumindest Teilen der Vorderradaufhängung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endabschnitte (6, 7) der den Vorderrahmen bildenden Längsträger (3) jeweils quer zu ihrer Längsrich­ tung in horizontaler Richtung parallel zueinander versetzt sind, während die mittleren Abschnitte (8) dieser Längs­ träger (3) in bezug auf die Endabschnitte (6, 7) schräg verlaufen, wobei ein an und für sich bekannter Formschluß in Form eines kegelstumpfförmigen Vorsprungs (9) an dem Längsträger (3) und einer entsprechenden Aussparung (10) an dem Rahmenteil (1) im Bereich der mittleren Abschnitte (8) und ein zweiter Formschluß am hinteren Endabschnitt des Längsträgers (3) in Form einer im Rahmenteil (1) vor­ gesehenen Aussparung (11) mit einer schräg nach vorne ragenden Flanke (12) ausgebildet ist.

2. Rahmenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die einen Verbindungsbolzen (4) quer durch den mittleren Abschnitt (8) des Längsträgers (3) verlaufend, den kegel­ stumpfförmigen Vorsprung (9) des mittleren Abschnitts (8) mit der entsprechenden Aussparung (10) im Rahmenteil (1) verbindend und die Verbindungsbolzen (5) quer durch den hinteren Endabschnitt (7) des Längsträgers (3) verlaufend, den zwei­ ten Formschluß am hinteren Endabschnitt (7) des Längsträgers (3) verbindend angeordnet sind.