DE4232574A1 - Torsionssteife fahrzeug-bodengruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine torsionssteife Fahrzeug-Bodengruppe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Fahrzeug-Bodengruppe ist aus der FR-PS 6 67 735 in der Weise bekannt, daß die vierseitige Trägeranordnung ein Quadrat bildet und die beiden Träger leicht gegen die Längsachse des Fahrzeugs geneigt auf jeweils einer Seite derselben verlaufen sowie an den Kreuzungsstellen mit der vierseitigen Trägeranordnung mit dieser unmittelbar verbunden sind. Die Spitzen der vierseitigen Trägeranordnung sind ihrerseits verbunden mit einer umgebenden quadratischen Trägeranordnung.

Zum Stand der Technik - SZ-PS 2 19 541, US-PS 22 54 497 - gehören auch Trägeranordnungen aus zwei diagonal verlaufenden sich über­ kreuzenden Trägern, die im Rahmen der Erfindung auch als kreuz­ ähnliche Trägeranordnungen bezeichnet werden. Diese kreuzähnlichen Trägeranordnungen verlaufen innerhalb gekrümmter oder rechteck­ förmiger umgebender Trägeranordnungen.

Diese bekannten Fahrzeug-Bodengruppen besitzen zwar eine relativ hohe Torsions- und Schubsteifigkeit, die jedoch in vielen Fällen, insbesondere bei einem Cabriolet, bei dem eine Versteifung durch ein steifes Dach in Fortfall kommt, nicht ausreichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen torsions- und schubsteifen Fahrzeug-Bodengruppe mit einfachen Mit­ teln diese Eigenschaften zu erhöhen.

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

Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, erhält man eine wesent­ liche Erhöhung der Torsions- und Schubsteife also dann, wenn man eine vierseitige Trägeranordnung mit einer kreuzähnlichen Träger­ anordnung kombiniert. Dabei tritt ein echter Kombinationseffekt auf, da die resultierende Steife der Bodengruppe bei geeigneter Ausbildung größer ist als die Summe der Einzelsteifen der beiden definierten Trägeranordnungen.

Wie auch die Unteransprüche zum Ausdruck bringen, läßt die Erfin­ dung Raum für eine Vielzahl spezieller Ausbildungen, so daß leicht eine Anpassung an den jeweiligen Einsatzfall möglich ist.

Dazu gehört auch die Möglichkeit, verschiedene Träger miteinander gelenkig oder elastisch (d. h. schallisolierend) zu verbinden, wobei allerdings im Kreuzungspunkt der die kreuzähnliche Träger­ anordnung bildenden Träger eine starre Verbindung vorgesehen sein muß. Auch müssen die Träger, die entweder als definierte Einzel­ träger oder gemäß Anspruch 5 auch durch Sicken in einem Blech oder einer anderen Platte gebildet sein können, biegesteif sein; aller­ dings können sie torsionsweich sein.

Diese Möglichkeit der Variation der Auslegung der Bodengruppe macht es auch möglich, diese mit minimalem Gewicht auszuführen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 und 2 in schräger Draufsicht komplette erfindungsgemäße Bodengruppen zeigen, während Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Träger wiedergibt.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man drei miteinander verbundene Trägeranordnungen: Die vierseitige Trägeranordnung besteht aus den vier Trägern 1, 2, 3 und 4, deren sich gegenüber­ liegende Spitzen 5 und 6 eine Längsachse des Fahrzeugs definieren. Die Spitzen 5, 6, 7 und 8 dieser vierseitigen Trägeranordnung sind ggf. gelenkig oder elastisch verbunden mit Trägern 9, 10, 11 und 12 einer umgebenden rechteckförmigen Trägeranordnung, in deren Eck­ punkte, wie durch die Pfeile angedeutet, die von den Rädern des Fahrzeugs ausgeübten Kräfte eingeleitet werden.

Schließlich zeigt Fig. 1 noch eine dritte, kreuzähnliche Trägeran­ ordnung mit den beiden diagonal verlaufenden Trägern 13 und 14, die an ihren Enden ggf. gelenkig oder elastisch mit den Eckpunkten der umgebenden Trägeranordnung 9 bis 12 verbunden sind, während die beiden diagonal verlaufenden Träger 13 und 14 an ihrer Kreuzungs­ stelle 15 miteinander starr verbunden sind.

Die Träger selbst sind, wie bei 16 angedeutet, in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel mit I-förmigem Querschnitt ausgeführt, d. h. sie sind biegesteif, aber relativ torsionsweich. Dennoch besitzt die darge­ stellte Bodengruppe infolge Kombination von in diesem Ausführungs­ beispiel drei Trägeranordnungen sowohl eine hohe Torsionssteife als auch eine hohe Schubfestigkeit.

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 liegen drei Trägeran­ ordnungen vor: Die vierseitige Trägeranordnung enthält die Träger 20, 21, 22 und 23. In Abweichung von der vierseitigen Trägeran­ ordnung 1, 2, 3, 4 in der Ausführungsform nach Fig. 1 sind jedoch die die Längsachse des Fahrzeugs definierenden "Spitzen" dieser vierseitigen Trägeranordnung verbreitert und durch Trägerbereiche 24 und 25 gebildet, die zugleich die "Scheitel" von dreieckförmigen Querwandrahmen 26 und 27 bilden. Die Schenkel 28, 29 sowie 30, 31 laufen in jeweils eine hochstehende Säule des Fahrzeugs ein, bei­ spielsweise in die A-Säulen 32 und 33 bzw. die C-Säulen 34 und 35. Diese Säulen werden ihrerseits durch hochgebogene Bereiche der im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Träger 36 und 37 gebildet, die - ebenso wie die Trägerbereiche 24 und 25 - Bestandteile einer umgebenden Trägeranordnung bilden.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel findet sich eine kreuzähnliche Trägeranordnung, gebildet durch die beiden diagonal verlaufenden Träger 38 und 39, die an ihren Enden in die Säulen 32, 33, 34 und 35 verlaufen und an ihrem Kreuzungspunkt 40 wieder starr miteinan­ der verbunden sind.

Durch die Dreidimensionalität dieser Bodengruppe wird eine besonders hohe Torsionsfestigkeit erreicht.

Eine zusätzliche Festigkeitserhöhung wird durch den Querträger 41 geschaffen, der in Höhe des Kreuzungspunkts 40 verläuft. Überhaupt können, wie durch unterbrochene Linien angedeutet, mit Vorteil weitere Träger vorgesehen sein.

Wie Fig. 2 deutlich erkennen läßt, ist eine derartige Bodengruppe insbesondere für ein Cabriolet geeignet.

Während die Bodengruppen nach den beschriebenen Fig. 1 und 2 echte Träger enthalten, die zusätzlich mit plattenförmigen Bautei­ len, insbesondere einem Bodenblech, versehen werden, zeigt Fig. 3 eine Trägerkonstruktion, die das Bodenblech 50 mit einbezieht. Dieses besitzt eine eine Ausnehmung begrenzende Hochstellung 51, in die das rinnenförmige Kunststoffteil 52 eingeclipst ist. Zur Ver­ stärkung ist in das Kunststoffteil 52 der Metalldraht 53 oder ein anderes starres Teil eingeclipst. Auch die so gebildeten Träger stellen zumindest eine der drei erläuterten Trägeranordnungen dar. Grundsätzlich ist es auch möglich, unter Verzicht auf zusätzliche Teile die Träger nur durch sickenartige Ausprägungen in Platten, beispielsweise einem Bodenblech, zu bilden.

Die umgebende Trägeranordnung kann auch trapezförmig sein.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Fahrzeug-Boden­ gruppe geschaffen, die mit einfachen, platzsparenden und gewichts­ armen Mitteln eine hohe Torsions- und Schubsteife besitzt.

Claims (6)

1. Torsionssteife Fahrzeug-Bodengruppe mit einer vierseitigen Trägeranordnung, von der zwei sich gegenüberliegende Spitzen auf einer Fahrzeuglängsachse liegen, und mit zwei schräg zu dieser verlaufenden, mit der vierseitigen Trägeranordnung in Verbindung stehenden Trägern, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (13, 14) eine kreuzähnliche Trägeranordnung bilden und in ihrem mit dem Mittelpunkt der vierseitigen Trägeranordnung (1, 2, 3, 4) zumindest ungefähr zusammenfallenden Kreuzungspunkt (15) starr miteinander verbunden sind.

2. Bodengruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen (5, 6, 7, 8) der vierseitigen Trägeranordnung (1, 2, 3, 4) und die Enden der kreuzähnlichen Trägeranordnung (13, 14) über Bestandteile (9, 10, 11, 12) einer umgebenden, vorzugsweise rechteckigen oder quadratischen Trägeranordnung in Verbindung stehen.

3. Bodengruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Spitzen der vierseitigen Trägeran­ ordnung (20, 21, 22, 23) zu senkrecht zu der Längsachse verlau­ fenden Trägerbereichen (24, 25) verbreitert sind, die die ver­ breiterten Scheitel von hochstehenden dreieckförmigen Querwand­ rahmen (26, 27) bilden, deren Schenkel (28, 29, 30, 31) an hochstehenden Säulen (32, 33, 34, 35) des Fahrzeugs festgelegt sind.

4. Bodengruppe nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden von parallel zu der Längsachse verlaufenden Trägern (36, 37) der umgebenden Trägeranordnung (24, 25, 36, 37) zur Bildung der Säulen (32, 33, 34, 35) hochgebogen und die dazu senkrechten Träger diese Trägeranordnung auf die verbreiterten Trägerbereiche (24, 25) reduziert sind.

5. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest einzelne der Trägeranordnungen durch Sicken in Flachmaterial gebildet sind.

6. Bodengruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest einzelne Träger der Trägeranordnungen durch in Ausnehmungen einer Platte (50) eingeclipste rinnenförmige Kunststoffteile (52) gebildet sind, in die Verstärkungen (53) eingeclipst sind.