DE3718841C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rahmenanordnung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Rahmenanordnung ist beispielsweise durch die DE-OS 35 28 818 bekannt geworden.

Dadurch daß der Vorderrahmen von unten an die Rahmenteile der Bodengruppe des Kraftfahrzeuges ansetzbar und dort befestigbar ist, sind wesentliche Vorteile in bezug auf die Erleichterung hinsichtlich der Fertigung und Montage der Kraftfahrzeuge zu verzeichnen. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Vorderrahmen mittels Schraubverbindungen an den genann­ ten Rahmenteilen befestigt ist.

An den vorderen Enden der durch die dort vorgesehenen Längsträger gebildeten Fortsätze sind diverse vordere Aufbauten, wie Windfang, Scheinwerfer und Stoßfänger des Fahrzeuges befestigt. Dabei erfolgt beidseitig jeweils der Übergang zum linken und rechten Kotflügel.

Da die beiden Fortsätze der Längsträger ohne weitere Verbindung untereinander nach vorne vorstehen, könnten sich gegebenenfalls Probleme dahingehend ergeben, daß deren Position zueinander nicht immer der optimalen Soll-Vorgabe ent­ spricht. Dabei könnten ohne weiteres Toleranzen von mehreren Millimetern auftreten, die ihren Ursprung gegebenenfalls schon in der ebenfalls toleranzbe­ hafteten Gestaltung der Rahmenteile der Bodengruppe haben. Diese Toleranzen hinsichtlich der optimalen symmetrischen Anordnung beider Längsträger haben zur Folge, daß beim Anmontieren der vorstehend genannten Aufbauteile, wie Windfang, Kotflügel, Scheinwerfer und Stoßfänger und deren Zuordnung zu einander entsprechende Probleme auftreten. Diese könnten sich schlicht und einfach darin äußern, daß die Aufbauteile nicht mehr zueinander "passend" sind, mit der Folge, daß der optische Gesamteindruck des Fahrzeuges darunter leiden würde.

Weitere, mittels lösbarer Befestigungselemente an den bereits genannten Rahmenteilen angekoppelte Rahmenanordnungen sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt (DE-AS 10 04 496, DE-OS 34 34 452 und DE-OS 35 28 818). Die bereits geschilderten Probleme bei der Anbringung der weiteren Aufbauten ergeben sich dort in analoger Weise.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen zu treffen, durch die eine ordnungsgemäße, d. h. paßgenaue Montage der Aufbauteile an einem gattungsgemäßen Vorderrahmen sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Rahmenanordnung gelöst, wie sie durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind Stellmittel vorgesehen, die mit den Befestigungsmitteln identisch sind, so daß die Längsträger daher einzeln und gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Schwenkwinkeln um eine Querachse bewegbar sind. Dabei erfährt der die beiden Längsträger ver­ bindende Querträger eine geringfügige Verwindung. Beispielsweise ist, in Fahrtrichtung gesehen, die vordere Befestigungsstelle eines jeden Längsträgers als "Schwenklagerung" ausgeführt, während die dahinterliegende Befestigungs­ stelle jeweils die Stellmittel aufweist.

Dadurch wird es möglich, die bereits erwähnten vorderen Aufbauten, die mittel­ bar oder unmittelbar an den Fortsätzen der Längsträger befestigt sind, in optimaler Weise anzuordnen und gegebenenfalls weitere unerwünschte Toleranzen zwischen diesen Bauteilen auszugleichen. Weitere Vorteile ergeben sich im Rahmen der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

An sich ist aus den DE-AS 10 96 216 bereits ein Heckgruppenhilfsrahmen eines nach Zellenbauweise hergestellten Personenkraftfahrzeuges bekannt geworden, der an der Mittelzelle des Kraftfahrzeuges lösbar befestigt ist und an dem die Hinterräder mit Achsführung, Stoßdämpfung und Federung, die Antriebseinheit und die Verkleidung der Heckzelle angeordnet sind. Dabei sind die Achsen der vorderen Aufnahmelager an einem mit der Mittelzelle lösbar verbundenen Querträger des Heckgruppenhilfsrahmens angeordnet, dessen karosserieseitige Befestigungsstellen sich etwa in den Längsebenen der Hinterräder befinden. Die jeweils hinteren Aufnahmelager sind an den Längsträgern des Heckgruppen­ hilfsrahmens hinter der Hinterachse angeordnet und dabei elastisch ausgebildet.

Zweck dieser Vorgehensweise ist es, ein Heckteil für ein Kraftfahrzeug in der Weise zu gestalten, daß es mit wenigen Handgriffen leicht gelöst und gegebenenfalls gegen ein anderes Heckteil ausgetauscht werden kann. Von der erfindungsgemäßen Lehre des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes wird bei der in dieser Druckschrift offenbarten Vorrichtung kein Gebrauch gemacht.

Weiterhin ist durch die DE-PS 9 30 914 eine Radaufhängung an einem auch der Abstützung des Antriebsaggregates dienenden elastisch am Kraftfahrzeug befestigten besonderen Hilfsträger bekannt geworden. Der Hilfsträger ist in drei Punkten an einem Hauptrahmen gelagert. Zum Zwecke der Einstellung des Vor- oder Nachlaufwinkels der Räder kann der Hilfsträger im mittleren Verbindungspunkt mit dem Hauptrahmen verschwenkt werden. Dabei wird hinsichtlich des Schwenkwinkels an den Anbindungsstellen der Räder eine symmetrische Verstellung erreicht.

Diese Entgegenhaltung ist allerdings nicht auf die spezielle Problematik des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes ausgerichtet. Da mit der vorbekannten Radaufhängung ausdrücklich auch das Ziel verfolgt wird, außer der Einstellung von Vor- bzw. Nachlaufwinkel keinerlei Verstellungen vorzunehmen, die sich auf die Höhenlage der Räder oder des Motors oder sonstiger Aufbauten beziehen, lassen sich keine Anregungen ableiten, die zur Erfindung hätten führen können.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Im einzelnen zeigt dabei

Fig. 1 einen Vorderrahmen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Vorderrahmens mit den Befestigungsstellen an der karosserieseitigen Bodengruppe,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der in Fahrtrichtung gesehen vorderen Befestigungsstelle und

Fig. 4 eine ebenfalls vergrößerte Darstellung der in Fahrtrichtung gesehen hinteren Befestigungsstelle.

In Fig. 1 ist ein Vorderrahmen 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt, bei dem die spezielle Gestaltung der Befestigungsstellen sich in besonders vorteilhafter Weise auswirkt. Der Vorderrahmen 1 besteht dabei aus zwei nebeneinander angeordneten Längsträgern 2, 3, deren weitere Formgestaltung ergänzend auch aus der Seitenansicht gemäß Fig. 2 ersichtlich ist. Beide Längsträger 2, 3 sind durch einen, in ihrem mittleren, schrägen Bereich formstabil befestigten Querträger 4 miteinander verbunden. Dort befindet sich auch jeweils eine vordere Befestigungsstelle 5, über die jeder Längsträger 2, 3 an einem Längsrahmen 7, 8 befestigt ist, wobei letztere Teile der Bodengruppe eines selbsttragenden Wagenkastens eines Personenkraftfahrzeugs sind. Die Längsrahmen 7, 8 sind hier der besseren Übersicht halber lediglich gestrichelt dargestellt.

An den vorderen Befestigungsstellen 5 entsteht somit ein Knotenpunkt, da hier jeweils drei Bauteile 2, 4, 7 bzw. 3, 4, 8 zusammenlaufen. Der vordere Endabschnitt 9, 10 eines jeden Längsträgers 2, 3 erstreckt sich in Fahrtrichtung 13 gesehen vom Knotenpunkt ausgehend nach vorne und bildet dabei zum einen die Knautschzone bei einem Frontalzusammenstoß und übernimmt andererseits eine tragende Funktion für die an ihm angekoppelten weiteren Fahrzeugteile. Hierfür sind geeignete Stege 14, 15 und Haltebügel 16-19 vorgesehen. Sie dienen beispielsweise mittelbar oder unmittelbar der Aufnahme von Kotflügel, Motor und Getriebe sowie gegebenenfalls von weiteren Aggregaten innerhalb des Motorraumes, wie beispielsweise der Vorderachse.

Die abgekröpften Enden 20, 21 der vorderen Endabschnitte 9, 10 der Längsträger 2, 3 dienen der Aufnahme des vorderen Stoßfängers 24, wie er in Fig. 2 neben weiteren Aufbauten, wie beispielsweise Kotflügel 25 sowie eine Beleuch­ tungseinheit 26 angedeutet ist.

Fig. 3 zeigt nun die vordere Befestigungsstelle 5 in einer entsprechend vergrößerten Darstellung. Dabei ist zunächst eine Hülse 27 vorgesehen, die sich durch den in diesem Bereich schräg gestellten Längsträger 2 erstreckt und daher gegenüber der Vertikalen um einen bestimmten Winkel α geneigt ist. Im Bereich des Austritts der Hülse 27 aus der Unter- bzw. Oberseite 28, 29 des Längsträgers 2 ist an diese jeweils eine Scheibe 30, 31 angeschweißt, die den festen Sitz gewährleistet. Die an der Oberseite 29 des Längsträgers 2 anliegende und daran ebenfalls mittels Schweißverbindung befestigte Scheibe 31 weist eine obere Begrenzungsfläche 34 auf, die kugelschalenförmig gewölbt ist. Ihr ist eine entsprechend gestaltete bzw. geformte weitere Scheibe 35 zugeordnet, die an einer Begrenzungsfläche 36 des Längsrahmens 7 zur Anlage kommt. Durch die Hülse 27 sowie sämtliche Scheiben 30, 31, 35 ist eine Klemmschraube 37 hindurchgeführt, deren endseitiges Gewinde 38 in ein Gewindestück 39 eingeschraubt ist, welches an einer weiteren Scheibe 40 kugelschalenförmig zur Anlage kommt, die sich an eine innenliegende Begren­ zungsfläche 41 des den Längsrahmen 7 bildenden Blechelementes anlegt.

Die gegenseitige Zuordnung zwischen Längsträger 2 und Längsrahmen 7 ist dabei dergestalt, daß eine an den Längsträger 2 angeformte Flanke 43 einen geringfügigen Abstand 44 von einigen Millimetern zu der entsprechenden Gegen­ fläche des Längsrahmens 7 aufweist.

Fig. 4 zeigt die bereits erwähnte hintere Befestigungsstelle 6. Diese ist gleichzeitig als Stellmittel in der Weise ausgeführt, daß damit der Längs­ träger 2 in einem frei wählbaren Abstand 45 zum Längsrahmen 7 befestigbar ist. Zu diesem Zweck ist zunächst wiederum eine Hülse 46 vorgesehen, die sich durch den Längsträger 2 hindurch erstreckt und endseitig mit diesem über Schweißverbindungen befestigt ist. Eine zentrisch angeordnete Bohrung 47 in der Hülse 46 ist in ihrem oberen Bereich mit einem Gewinde 48 versehen. Darauf ist eine mit einem entsprechenden Gegengewinde 49 versehene Innenhülse 50, deren oberes Ende als Flansch 51 ausgeführt ist, aufgeschraubt. Eine zentrisch angeordnete Öffnung 52 innerhalb der Innenhülse 50 ist als Sechs­ kant ausgeführt, mit der Folge, daß durch ein von unten eingeführtes, entsprechend gestaltetes Werkzeug die Innenhülse 50 in der Weise bewegt werden kann, daß ihr endseitiger Flansch 51 mehr oder weniger weit, letzt­ endlich den bereits erwähnten Abstand 45 bestimmend, aus dem Längsträger 2 herausragt. Beim Befestigen des Längsträgers 2 kommt besagter Flansch 51 an einem den Längsrahmen 7 bildenden Bodenblech 53 zur Anlage, welches in diesem Bereich eine Durchgangsbohrung 54 aufweist. An dieser Stelle ist auf der gegenüberliegenden Seite des Bodenbleches 53 eine Scheibe 55 ange­ schweißt, auf die ein Gewindestück 56 aufgesetzt und mittels einer weiteren Schweißstelle daran befestigt ist. Zum Befestigen des Längsträgers 2 an dieser hinteren Befestigungsstelle 6 ist unter Zwischenschaltung einer Unter­ legscheibe 57 eine Klemmschraube 58 durch die vorstehend erwähnten Bauteile hindurchgeführt und mit ihrem endseitigen Gewinde 59 in das Gewindestück 56 eingeschraubt.

Somit ist es möglich, den Vorderrahmen 1 so zu befestigen, daß eine optimale Symmetrielage der nach vorne frei herauskragenden Endabschnitte 9, 10 gewähr­ leistet ist, um dadurch eine ordnungsgemäße, d. h. paßgenaue Montage der angeschlossenen Aufbauteile zu ermöglichen.

Die Befestigung des gesamten Vorderrahmens 1 erfolgt dabei in der Weise, daß dieser zunächst über die beiden vorderen Befestigungsstellen 5 relativ lose an den beidseitigen Längsrahmen 7, 8 befestigt wird. Danach wird an den beiden hinteren Befestigungsstellen 6 über die Einstellung der Innenhülse 50 der erforderliche Abstand 45 der Längsträger 2, 3 eingestellt, wobei beide Längsträger 2, 3 auch unterschiedliche Abstände 45 zu den Bodenblechen 53 der Längsrahmen 7, 8 haben können. Danach werden die Klemmschrauben 58 ein­ geführt und an sämtlichen Befestigungsstellen 5, 6 die Klemmschrauben 37, 58 angezogen.

Dabei kann vorgesehen werden, daß der sich daraus ergebende Reibschluß so groß ist, daß beispielsweise die bei einem Frontalzusammenstoß auftretenden Kräfte bis zu einer bestimmten Obergrenze von diesen kraftschlüssigen Ver­ bindungen aufgenommen werden können. Erst wenn eine bestimmte Belastung überschritten wird, ist vorgesehen, daß sich die Flanken 43 beider Längsträger 2, 3 an die entsprechenden Gegenflächen der Längsrahmen 7, 8 anlegen, um dadurch eine formschlüssige Abstützung zu erreichen.

Somit bilden die beiden vorderen Befestigungsstellen 5 der Längsträger 2, 3 eine quer zur Fahrtrichtung 13 gerichtete Achse, um die die Längsträger 2, 3 mit gleichem oder gegebenenfalls unterschiedlichem Schwenkwinkel sich bewegen. Ist diese Schwenkbewegung ungleich, so führt dies zu einer gering­ fügigen Verwindung des sie verbindenden Querträgers 4. Anstelle der für die Befestigungsstelle 5 gewählten Kugelschalenlagerung kann aufgrund der nur geringfügigen Stellwege (ca. 5-15 mm) auch eine andere, gegebenenfalls einfachere Art der Ankopplung gewählt werden. Ebenfalls wäre denkbar, vordere und hintere Befestigungsstelle 5, 6 zu vertauschen, sowie, anstatt die Stell­ mittel in die hintere Befestigungsstelle 6 zu integrieren, diese als separate Funktionselemente an anderer Stelle entlang der Längserstreckung des Längs­ trägers 2, 3 vorzusehen. Selbstverständlich ist die erfindungsgemäße Maßnahme auch nicht an die im Ausführungsbeispiel gezeigte spezielle Form des Vorder­ rahmens 1 gebunden.

Claims (8)

1. Rahmenanordnung eines vorzugsweise mit einem selbsttragenden Wagenkasten versehenen Personenkraftwagens, mit einer aus einzelnen Rahmenteilen aufgebauten Bodengruppe, an der im vorderen Bereich mittels Befestigungselementen ein abnehmbarer Vorderrahmen befestigbar ist, der der Auflage einer aus Motor und Getriebe bestehenden Antriebseinheit sowie der Aufnahme und Befestigung weiterer Aufbauten des Fahrzeuges dient, wofür am Vorderrahmen linke und rechte Längsträger vorgesehen sind, die jeweils an vorderen und hinteren Befestigungsstellen an die Rahmenteile angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß Stellmittel vorgesehen sind, über die die Längsträger (2, 3) einzeln oder gemeinsam um eine quer zu ihrer Längserstreckung gerichtete Achse schwenkbar sind,
daß weiterhin miteinander korrespondierende Anlageflächen von Längsträger (2, 3) und Rahmenteilen (7, 8) in Fahrtrichtung gesehen einen geringfügigen Abstand (44) aufweisen, so daß über die Befestigungsstellen (5, 6) eine in dieser Richtung justierbare Befestigung des Vorderrahmens (1) erfolgen kann.

2. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel mit den Befestigungsstellen (5, 6) zur Anbindung der Längsträger (2, 3) an den Rahmenteilen (7, 8) der Bodengruppe identisch sind.

3. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Längserstreckung eines jeden Längsträgers (2, 3) erste Befestigungs­ stelle (5) als die Querachse bildende Schwenklagerung ausgebildet ist, während eine zweite Befestigungsstelle (6) in der Weise gestaltet ist, daß der Längsträger (2, 3) in diesem Bereich mit veränderbarem Abstand (45) zu einem der Rahmenteile (7, 8) der Bodengruppe mit diesem verankerbar ist.

4. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der ersten Befestigungsstelle (5) eine Hülse (27) vorgesehen ist, die sich durch den in diesem Bereich schräg gestellten Längsträger (2, 3) erstreckt und an ihrem einem Rahmenteil (7, 8) zugewandten Ende mit einer eine Kugelschalenfläche (34) aufweisenden Scheibe (31) ausgestattet ist, der eine entsprechend geformte, an dem Rahmenteil (7, 8) befestigte weitere Scheibe (35) zugeordnet ist.

5. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmschraube (37) vorgesehen ist, die sich durch die innen hohl gestal­ tete Hülse (27) sowie die die Kugelschalenlagerung bildenden Scheiben (31, 35) hindurch erstreckt und in ein Gewindestück (39) einschraubbar ist, wel­ ches über eine weitere Scheibe (40) an einer innenliegenden Begrenzungs­ fläche (41) eines Rahmenteil-Blechelementes anliegt.

6. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Befestigungsstelle (6) eine mit einem Innengewinde (48) versehene Hülse (46) vorgesehen ist, in welche eine mit einem entsprechenden Gegen­ gewinde (49) ausgestattete Innenhülse (50) eingesetzt ist, wobei letztere eine als Sechskant ausgeführte zentrisch angeordnete Öffnung (52) aufweist und mit einem endseitigen Flansch (51) an einem Rahmenteil-Bodenblech (53) zur Anlage kommt.

7. Rahmenanordnung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmschraube (58) vorgesehen ist, die durch die Hülse (46) sowie die Innenhülse (50) hindurchgreift und mit ihrem endseitigen Gewinde (59) in ein Gewindestück (56) einschraubbar ist, welches auf der gegenüber­ liegenden Seite des Bodenbleches (53) angeordnet ist.

8. Rahmenanordnung nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibschluß an den kraftschlüssig wirkenden Befestigungsstellen (5, 6) derart bemessen ist, daß damit die bei einem Frontalzusammenstoß auftretenden Kräfte bis zu einer bestimmten Obergrenze aufgenommen werden können und daß nach deren Überschreiten an die Längs­ träger (2, 3) angeformte Flanken (43) an entsprechende Gegenflächen der Rahmenteile (7, 8) zur Anlage kommen.