DE4020363A1 - Laengstraeger fuer personenkraftwagen - Google Patents
Laengstraeger fuer personenkraftwagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Längsträger für Perso
nenkraftwagen, mit einem Winkelprofil, das an seiner Ober
seite an das Bodenblech des Fahrzeugs und innenseitig - im
Bereich der Hinterräder - an das jeweils zugeordnete Radge
häuse angeflanscht und -geschweißt ist, derart, daß sich
ein geschlossenes kastenförmiges Hohlprofil ergibt, wobei
das Bodenblech ebenfalls an das Radgehäuse angeflanscht und
-geschweißt ist.
Bei Längsträgerkonstruktionen der vorbezeichneten Art
besteht die Gefahr, daß die von der Hinterachse über die
jeweiligen Federteller auf das zugeordnete Längsträgerpro
fil ausgeübten Kräfte im Laufe der Zeit zu unerwünschten
Verformungen der Schweißverbindung zwischen Bodenblech und
dem betreffenden Radkasten führen. Die Folge davon ist eine
Verformung der gesamten Hinterrahmenkonstruktion des Fahr
zeugs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Hinterrahmen
konstruktion hinsichtlich ihrer Torsionssteifigkeit, insbe
sondere hinsichtlich ihrer örtlichen Steifigkeit im Bereich
der Hinterachse zu verbessern, so daß die oben beschriebe
nen Nachteile vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einem Längsträger
der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß innerhalb
des Hohlprofils - im Bereich des zugeordneten Radgehäuses -
ein mit dem Winkelprofil verbundenes Verstärkungsprofil
angeordnet ist, das einen innenseitig nach oben gerichteten
Verbindungflansch aufweist, der seitlich an das Radgehäuse
angeschweißt ist.
Zwar ist es bereits an sich bekannt, Trägerkonstruktionen
von Fahrzeugen an bestimmten Stellen durch Einschweißen
zusätzlicher Profilteile zu verstärken; vgl. z. B. DE
34 34 452 A1, DE 25 27 385 C3 und DE 37 07 554 A1. Bei
diesen bekannten Verstärkungsmaßnahmen handelt es sich
jedoch nicht um Lösungen des der Erfindung zugrundeliegen
den speziellen Problems (siehe oben).
Durch die Erfindung erhält der Längsträger im Bereich des
Federtellers der Hinterachse eine zweite vertikale (oder im
wesentlichen vertikale) Wand, wodurch eine örtliche Verfor
mung des Hinterrahmens durch Federtellerkräfte wirksam
vermieden wird. Die erfindungsgemäße Konstruktion bedeu
tet somit eine Verbesserung der Torsionssteifigkeit und
örtlichen Steifigkeit des Längsträgers. Die Durchbiegung
und Crashverhältnisse beim Heckaufprall werden ebenfalls
verbessert. Insgesamt gesehen bewirken die erfindungsgemä
ßen Maßnahmen eine Erhöhung der Sicherheit und eine Verlän
gerung der Lebensdauer des Fahrzeugs.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt
sich diese vergleichsweise einfach dadurch praktisch verwir
klichen, daß das Verstärkungsprofil als oben offenes Trapez
ausgebildet ist. Der radgehäuseseitige Flansch des Verstär
kungsprofils kann dadurch ohne Mühe mit dem Radgehäuse
punktverschweißt werden.
In dieser Hinsicht besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung
der Erfindung darin, daß das Verstärkungsprofil außenseitig
und an der Unterseite, den Konturen des Winkelprofils
folgend, an diesem anliegt und an der oberen äußeren Kante
mit dem Winkelprofil punktverschweißt ist.
Im einzelnen wird diesbezüglich vorgeschlagen, daß der
Verbindungsflansch des Verstärkungsprofils - ausgehend von
der horizontalen Unterseite desselben - auf die angrenzende
Vertikalwand des Radgehäuses zu geneigt angeordnet ist, mit
seinem freien (oberen) Ende zwischen Bodenblechflansch und
Vertikalwand des Radgehäuses eingreift und dort mit diesen
Teilen punktverschweißt ist. Vorzugsweise ragt der Verbin
dungsflansch des Verstärkungsprofils mit seinem freien Ende
nach oben über den Bodenblechflansch hinaus und ist dort
nochmals - in einer zu einer ersten Punktschweißreihe
parallelen zweiten Punktschweißreihe mit der Vertikalwand
des Radgehäuses punktverschweißt.
Die hierdurch erzielbare doppelte Schweißpunktreihe zwi
schen dem Bodenblech, dem Verstärkungsprofil (Verbindungs
flansch) und dem Radgehäuse einerseits und zwischen dem
Verstärkungsprofil (Verbindungsflansch) und dem Radgehäuse
andererseits führt vorteilhafterweise zu einer Entlastung
der betreffenden Schweißpunkte.
Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung veranschaulicht und im folgenden näher erläu
tert. Es zeigt:
Fig. 1 eine PKW-Karosserie in perspektivischer Dar
stellung,
Fig. 2 den hinteren Bereich eines Längsträgers (Teil
des sog. Hinterrahmens) für das Fahrzeug nach
Fig. 1, in Seitenansicht betrachtet,
Fig. 3 den Gegenstand von Fig. 2, in perspektivischer
und gegenüber Fig. 2 vergrößerter Darstellung,
und
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.
Der aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 2 und 3 er
sichtliche, ein wesentliches Element der Hinterrahmenkon
struktion eines Personenkraftwagens bildende Längsträger
ist funktionsmäßig in zwei Bereiche aufgeteilt: einen dem
"Hinterrahmen" zugerechneten, mit 10a bezeichneten Teil und
einen der "Verlängerung-Hinterrahmen" zugerechneten Teil,
der insgesamt das Bezugszeichen 10 trägt. Der Teil 10a
reicht bis zu einer in Fig. 2 und 3 mit "A" gekennzeichne
ten gestrichelten Linie. Hieran schließt sich der Teil 10
der Längsträgerkonstruktion an.
Die Lage des in Fig. 2 und 3 in Separatdarstellung gezeig
ten rückwärtigen Längsträgerteils 10, um den es bei der
vorliegenden Erfindung geht, ist in Fig. 1 in gestrichelten
Linien angedeutet.
In Fig. 2-4 bezeichnet im einzelnen 11 ein Winkelprofil,
welches im Bereich des hinteren Radkastens 12 der Karosse
rie (siehe Fig. 1) eine Abbiegung 13 nach oben aufweist.
Das zugeordnete Radgehäuse ist in Fig. 2-4 mit 14 bezif
fert. Fig. 4 macht deutlich, daß das Winkelprofil 11 in
diesem Bereich - bei 15 - an das Radgehäuse 14 angeflanscht
und mit diesem verschweißt ist, so daß das Radgehäuse 14
einen Bestandteil der gesamten Längsträgerkonstruktion 10
bildet. Wie Fig. 3 erkennen läßt, wird also eine im hinte
ren Bereich des Winkelprofils 11 vorhandene und mit 16
bezeichnete innere Längsträgerwand im Radkastenbereich
ausgespart bzw. dort durch das Radgehäuse 14 ersetzt.
Wie weiterhin aus Fig. 4 hervorgeht, ist das Winkelprofil
11 bei 17 an das mit 18 bezifferte Bodenblech des Fahrzeugs
angeflanscht und -geschweißt. Das (in Fig. 3 weggelassene)
Bodenblech 18 besitzt im Bereich des Radgehäuses 14 einen
nach oben abgebogenen Flansch 19, der durch eine in Fig. 4
strichpunktiert angedeutete Punktschweißreihe 20 mit dem
Radgehäuse 14 verbunden ist. Somit tragen im Radkastenbe
reich 12 das Radgehäuse 14 und das Bodenblech 18 zusammen
mit dem Winkelprofil 11 zur Vervollständigung der insgesamt
ein Kastenprofil bildenden Längsträgerkonstruktion 10 bei.
Des weiteren ist aus Fig. 2-4, insbesondere aus Fig. 3
und 4, ersichtlich, daß innerhalb des Winkelprofils 11 und
an dessen Innenblechen anliegend ein Verstärkungsprofil 21
angeordnet ist, das insgesamt Trapezform aufweist. An der
oberen äußeren Kante - bei 27 - ist das Verstärkungsprofil
21 mit dem Winkelprofil 11 punktverschweißt.
Ein innenliegender Schenkel 22 des Verstärkungsprofils 21
ist schräg von unten nach oben geneigt gegen das Radgehäuse
14 ausgebildet (vgl. Fig. 4) und legt sich mit einem eine
obere Verlängerung bildenden Verbindungsflansch 23 an das
Radgehäuse 14 an. Fig. 4 macht deutlich, daß hierbei der
Verbindungsflansch 23 zwischen den Flansch 19 des Boden
blechs 18 und das Radgehäuse 14 eingreift, jedoch nach oben
hin über den Bodenblechflansch 19 hinausragt. Eine strich
punktiert angedeutete und mit 24 bezeichnete Schweißpunkt
reihe fixiert den Verbindungsflansch 23 am Radgehäuse 14.
Es ergeben sich also im Bereich 19, 23, 14 zwei zueinander
parallele Schweißpunktreihen 20, 24.
Die aus der Zeichnung ersichtlichen und im Vorstehenden
beschriebenen Maßnahmen zur Verstärkung des Längsträgers 10
haben die Funktion, Kräfte, die von der Hinterachse des
Fahrzeugs auf die Rahmenkonstruktion ausgeübt werden,
aufzunehmen und dadurch unerwünschte Deformationen der
Längsträger zu verhindern. Der Angriffspunkt dieser Hinter
achskräfte auf den Längsträger 10 ist in Fig. 2 und 3 mit
25 bezeichnet. Es handelt sich um den sog. Federteller,
d. h. um eine tellerförmig ausgebildete Anlagefläche (siehe
insbesondere Fig. 3), an der sich die betreffende Radfeder
(nicht gezeigt) mit ihrem oberen Ende am Längsträger 10
abstützt. Die Kraftrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil
26 angegeben.
Die Kräfte verteilen sich gleichmäßig auf die beiden paral
lelen Schweißpunktreihen 20 und 24 zwischen dem Bodenblech
18, 19, dem Verstärkungsprofil 21, 22, 23 und dem Radgehäu
se 14, so daß eine wirksame Entlastung der einzelnen
Schweißpunkte an dieser Verbindungsstelle erzielt wird.
Claims (5)
1. Längsträger für Personenkraftwagen, mit einem Winkel
profil, das an seiner Oberseite an das Bodenblech des
Fahrzeugs und innenseitig - im Bereich der Hinterräder
- an das jeweils zugeordnete Radgehäuse angeflanscht
und -geschweißt ist, derart, daß sich ein geschlossenes
kastenförmiges Hohlprofil ergibt, wobei das Bodenblech
ebenfalls an das Radgehäuse angeflanscht und -ge
schweißt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlprofils
(10, 14, 18) - im Bereich des zugeordneten Radgehäuses
(14) - ein mit dem Winkelprofil (11) verbundenes Ver
stärkungsprofil (21) angeordnet ist, das einen innen
seitig nach oben gerichteten Verbindungsflansch (22)
aufweist, der (bei 20, 24) seitlich an das Radgehäuse
(14) angeschweißt ist.
2. Längsträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (21)
als oben offenes Trapez ausgebildet ist.
3. Längsträger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsprofil (21)
außenseitig und an der Unterseite, den Konturen des
Winkelprofils (11) folgend, an diesem anliegt und an
der oberen äußeren Kante (bei 27) mit dem Winkelprofil
(11) punktverschweißt ist (Fig. 4).
4. Längsträger nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet daß der Verbindungsflansch (22)
des Verstärkungsprofils (21) - ausgehend von der hori
zontalen Unterseite desselben - auf die angrenzende
Vertikalwand des Radgehäuses (14) zu geneigt angeordnet
ist, mit seinem freien (oberen) Ende (23) zwischen
Bodenblechflansch (19) und Vertikalwand des Radgehäuses
(14) eingreift und dort mit diesen Teilen punktver
schweißt ist (bei 20).
5. Längsträger nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsflansch (22)
des Verstärkungsprofils (21) mit seinem freien Ende
(23) nach oben über den Bodenblechflansch (19) hinaus
ragt und dort nochmals - in seiner zu einer ersten
Punktschweißreihe (20) parallelen zweiten Punktschweiß
reihe (24) mit der Vertikalwand des Radgehäuses (14)
punktverschweißt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B62D 21/02 |
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8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, US |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: STRAUSS, P., DIPL.-PHYS.UNIV. MA, PAT.-ANW., 65193 |
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8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: PFANDRECHT |
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8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN |
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8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: PFANDRECHT |