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Das
Gebiet der Erfindung ist jenes der Automobilindustrie. Genauer betrifft
die Erfindung die Rahmen, die die Kraftmaschinen von Kraftfahrzeugen tragen.
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Gemäß einer
gebräuchlichen
Technik,
EP 0 987 166 ,
umfassen die Hilfsrahmen zwei Schalen, die aus Pressblech hergestellt
und zusammengefügt sind.
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Eine
der Funktionen dieser Rahmen besteht darin, die Kräfte auszuhalten,
die durch das Antriebsmoment während
Beschleunigungs- oder Verzögerungsphasen
des Fahrzeugs erzeugt werden.
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Außerdem ist
im Fall eines Frontaufpralls des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit
der Vorderachsrahmen ein wichtiges Element bei der Energieabsorption
durch Verformung. Damit er diese Funktion erfüllen kann, muss der Rahmen
(in den zuvor ausgewiesenen Raum) zurückweichen können, und zwar bis er an der
Karosserie zur Anlage kommt, um die Kräfte dorthin zu übertragen.
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Im
Fall von Hilfsrahmen, die durch Pressen von Blech hergestellt sind,
weist der hintere Teil des Hilfsrahmens, der mit der Karosserie
in Kontakt kommt, eine stark abgerundete Form auf. Eine solche runde
Form ist auf die Presstechnik zurückzuführen, die für die Herstellung der den Hilfsrahmen
bildenden Schalen angewendet wird. Eine solche runde Form ermöglicht nämlich eine
progressive Verformung des Blechs und begünstigt das In-Eingriff- und Außer-Eingriff-Gelangen
der Pressmatrizen.
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Dies
ist durch 1, eine Seitenansicht eines
herkömmlichen
Hilfsrahmens, veranschaulicht.
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Wie
deutlich wird, weist der hintere Rand 10 des Hilfsrahmens
eine Krümmung
zwischen einer Basisoberfläche 11 der
oberen Schale und einer Kante 12 zum Zusammenfügen dieser
Letzteren mit einer unteren Schale auf.
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Nun
weist aber, wie festgestellt wird, die Karosserie 100 (symbolisch
dargestellt) im Allgemeinen in der potenziellen Kontaktzone bezüglich des
Hilfsrahmens eine vertikale Oberfläche auf.
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Auch
kann in bestimmten Fällen
die rundliche Oberfläche
des Hilfsrahmens gegen die vertikale Oberfläche der Karosserie der Grund
dafür sein, dass
der Hilfsrahmen unter die Karosserie rutscht, auf die Gefahr hin,
einen Bruch der Befestigungen des Hilfsrahmens nach sich zu ziehen.
Auf jeden Fall wird in einer solchen Situation die Energieabsorptionsfunktion
des Hilfsrahmens nur unvollständig
ausgeübt,
ja sogar überhaupt
nicht ausgeübt.
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Die
Erfindung hat insbesondere zur Aufgabe, diesem Nachteil des Standes
der Technik abzuhelfen.
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Genauer
gesagt hat die Erfindung zur Aufgabe, einen Hilfsrahmen bzw. Träger aus
Pressblech zu schaffen, der ein im Vergleich zu dem herkömmlichen Hilfsrahmen
des Standes der Technik verbessertes Verhalten bei Stoßbeanspruchungen
aufweist.
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Die
Erfindung hat außerdem
zur Aufgabe, einen solchen Hilfsrahmen bzw. Träger bereitzustellen, der nicht
mit einer Gewichtserhöhung
einhergeht.
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Die
Erfindung hat auch zur Aufgabe, einen solchen Hilfsrahmen bereitzustellen,
der eine einfache Konzeption hat, leicht herzustellen und zu verwenden
ist.
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Diese
Aufgaben, sowie weitere, die in der Folge deutlich werden, lassen
sich durch die Erfindung lösen,
die einen Kraftfahrzeugträger
des Typs zum Gegenstand hat, der wenigstens eine Schale aus gepresstem
Blech ent hält,
die einen hinteren Rand aufweist, der dazu bestimmt ist, in der
Nähe einer
im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie angebracht zu werden,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt des hinteren
Randes der Schale oder einer der Schalen eine Abstützoberfläche definiert,
die bei einem Stoß,
den das Fahrzeug erfährt,
mit der im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie in Kontakt
gelangen kann.
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Deshalb
weist der Hilfsrahmen bzw. Träger ein
verbessertes Verhalten bei Stoßbeanspruchungen
auf, insbesondere im Fall eines Frontaufpralls eines Fahrzeugs mit
hoher Geschwindigkeit.
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Der
erfindungsgemäße Hilfsrahmen
bzw. Träger
weicht nämlich
im Fall eines starken Frontaufpralls zurück und gelangt mit einem ebenen
Lager an der Karosserie des Fahrzeugs zur Anlage, um die aufgenommenen
Kräfte
auf diese Letztere zu übertragen.
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Dieses
Ergebnis wird folglich durch die Erfindung erhalten, indem ein ungünstiges
Stoßen
des Hilfsrahmens bzw. Trägers
gegen die Karosserie vermieden wird, insbesondere falls der Hilfsrahmen
bzw. Träger
unter die Karosserie rutscht. Dies ist durch die Abstützoberfläche möglich, die
durch den hinteren Rand definiert, ist, wobei dieser Letztere eine
Fläche aufweist,
die im Wesentlichen parallel zu jener der Karosserie ist, mit dem
Ziel, ein freies Lager ohne möglichen
Andruck zu erzeugen.
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Gemäß einer
bevorzugten Lösung
weist die Schale eine Kante auf, die eine Zusammenfügungsebene
mit einer anderen Schale definiert, wobei der oder die Abschnitte
jeweils wenigstens einem in der Kante ausgebildeten Vorsprung entsprechen.
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So
kann dieser Vorsprung mit Hilfe einer Pressmatrize aus der entsprechenden
Schale hergestellt werden.
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Die
Abstützoberfläche, die
imstande ist, bei einem Stoß mit
der Karosserie in Kontakt zu kommen, kann folglich bei niedrigeren
Kosten erhalten werden – und
zwar ohne Hinzufügung
von Material oder eines Teils, das eine Gewichtszunahme hervorrufen
würde.
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Vorteilhaft
ist der Vorsprung durch eine Verformung des hinteren Randes gebildet,
derart, dass der oder die Abschnitte im Wesentlichen U-förmig sind.
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In
diesem Fall umfasst die U-Form des oder der Abschnitte vorzugsweise
die U-Form des Vorsprungs oder der Vorsprünge mit zwei Säulen, die miteinander
durch einen im Wesentlichen ebenen oberen Rand verbunden sind.
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Auf
diese Weise kann die Abstützoberfläche, die
bei einem Stoß mit
der Karosserie in Kontakt kommen kann, vergrößert werden, und zwar um ebensoviel
wie in Abhängigkeit
von den Verhaltenseigenschaften bei Stoßbeanspruchungen, die erzielt werden
sollen, notwendig ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Lösung
erstrecken sich der Vorsprung oder die Vorsprünge zwischen dem oder den Abschnitten
und der Basisoberfläche
der Schale, derart, dass das U und die Basisoberfläche durch
wenigstens eine Linie verbunden sind, die im Wesentlichen in der
Ebene der Basisoberfläche
liegt.
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So
wird ein optimiertes Verhalten bei Stoßbeanspruchungen erhalten,
indem eine eventuelle Hebelwirkung unterbunden wird, die auftreten
könnte, wenn
der Vorsprung in Bezug auf die Basisoberfläche der Schale vertikal versetzt
wäre.
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Vorteilhaft
weist der Vorsprung oder weisen die Vorsprünge einen progressiven Querschnitt
auf, der sich in Richtung der Basisoberfläche erweitert.
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Folglich
ist im Fall eines Stoßes
die Verteilung der mechanischen Belastungen, die mit dem Stoß verbunden
sind, verbessert: Die aufgenommenen Kräfte werden von dem Vorsprung
auf die Gesamtheit der Schale übertragen,
was eine allmähliche
Stoßabsorption
ermöglicht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind
die Basisoberfläche
und die Zusammenfügungskante
durch eine Verbindungswand verbunden, wobei der Vorsprung oder die
Vorsprünge
durch zwei gekrümmte
Oberflächen
gebördelt
sind, die den Vorsprung mit der Verbindungswand verbinden.
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Dies
trägt ebenfalls
zur allmählichen
Absorption eines eventuellen Stoßes bei.
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Vorzugsweise
umfasst der Hilfsrahmen bzw. Träger
einen Abschnitt, der eine Abstützoberfläche in der
Nähe jedes
der Enden des hinteren Randes definiert.
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So
weist der Hilfsrahmen bzw. Träger
unabhängig
oder fast unabhängig
von der Richtung des Stoßes
ein verbessertes Verhalten bei Stoßbeanspruchungen auf.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal weist der Hilfsrahmen bzw. Träger wenigstens eine Basisoberfläche auf,
die eine Erhebung in der Nähe
wenigstens eines der Ränder
der Basisoberfläche,
des so genannten proximalen Randes, aufweist, wobei die Erhebung
auf einer so genannten inneren Seite der Basisoberfläche ausgebildet
ist, wobei die Schale durch ein Verfahren erhalten wird, das enthält:
- – wenigstens
einen Pressschritt, in dessen Verlauf die Erhebung verwirklicht
wird;
- – wenigstens
einen Schritt des Umbiegens des proximalen Randes in Richtung der
Erhebung, bis sich dieser proximale Rand im Wesentlichen parallel
zu der inneren Oberfläche
erstreckt, wobei der Umbiegeschritt ausgeführt wird, indem in der Umgebung
des proximalen Randes eine Gegenabstützkraft auf die der inneren
Oberfläche
der Basisoberfläche
gegenüberliegende
Seite ausgeübt
wird.
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Folglich
wird der Hilfsrahmen bzw. Träger gemäß einer
Fertigungstechnik verwirklicht, die ermöglicht, einen Rand auf ein
Blechteil umzubiegen, dessen Struktur das Einsetzen einer Biegematrize gemäß der herkömmlichen
Technik nicht zulässt.
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Bisher
haben die Blechtreiber noch immer davon abgesehen, einen solchen
Falz auszuführen, da
sie herkömmlich
eben keine Biegematrizen verwenden konnten.
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Auf
diese Weise wird vermieden, dass wie bei den früheren Hilfsrahmen bzw. Trägern ein
Verstärkungsteil
an dem der Erhebung benachbarten Rand angestückt werden muss.
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So
kann folglich eine Gewichtseinsparung und eine Ersparnis bei den
Herstellungskosten des Hilfsrahmens bzw. Trägers erhalten werden, wobei dieser
Letztere trotzdem eine Dauerfestigkeit aufweist, die jener eines
Hilfsrahmens bzw. Trägers,
der mit einem Verstärkungsteil
an dem betreffenden Rand versehen ist, ähnlich ist.
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Vorteilhaft
ist der proximale Rand einer der Ränder eines Fensters, das dazu
bestimmt ist, einen Durchgang für
einen Schwingarm zur Aufnahme eines Antriebsmoments zu bilden.
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In
diesem Fall weist der Hilfsrahmen bzw. Träger vorzugsweise zwei Schalen
auf, die zusammengefügt
sind und jeweils eine Erhebung aufweisen, die dazu bestimmt ist,
eine Abstützoberfläche für ein Ende
des Schwingarms zu bilden, wobei sowohl die Unterkante als auch
die Oberkante des Fensters im Wesentlichen parallel zu der Basisoberfläche der Schale,
in deren Nähe
sie sich erstrecken, umgebogen sind.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Schale für
Hilfsrahmen bzw. Träger
des Typs aus Pressblech, die einen hinteren Rand aufweist, der dazu
bestimmt ist, in der Nähe
einer im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie angebracht
zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt
des hinteren Randes der Schale eine Abstützoberfläche definiert, die bei einem
Stoß,
den das Fahrzeug erfährt,
mit der im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie in Kontakt
gelangen kann.
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Die
Erfindung betrifft deshalb auch ein Fahrzeug, das mit wenigstens
einem Hilfsrahmen bzw. Träger
ausgerüstet
ist, der wenigstens eine Schale aus Pressblech enthält, die
einen hinteren Rand aufweist, der dazu bestimmt ist, in der Nähe einer
im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie angebracht zu werden,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt des hinteren
Randes der Schale oder einer der Schalen eine Abstützoberfläche definiert,
die bei einem Stoß,
den das Fahrzeug erfährt,
mit der im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie in Kontakt
gelangen kann.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als
veranschaulichendes Beispiel und nicht einschränkend gegeben ist, und der
beigefügten
Zeichnung deutlicher, worin:
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– 1 eine
Seitenansicht des hinteren Randes eines Hilfsrahmens bzw. Trägers gemäß dem Stand
der Technik ist;
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– 2 eine
perspektivische Ansicht eines Hilfsrahmens bzw. Trägers gemäß der Erfindung
ist;
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– 3 eine
Teilansicht des hinteren Teils eines Fahrzeughilfsrahmens bzw. -trägers gemäß der Erfindung
ist;
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– 4 eine
perspektivische Ansicht eines Fahrzeugvorderachsrahmens bzw. -trägers gemäß der Erfindung
ist;
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– 5 eine
perspektivische Ansicht einer Vorrichtung bei der Ausführung eines
Schritts eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
ist.
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Wie
vorher schon erwähnt
worden ist, besteht das Prinzip der Erfindung darin, eine der Schalen
des Hilfsrahmens bzw. Trägers
so zu verwirklichen, dass sie einen hinteren Rand mit einem Abschnitt
aufweist, der eine Abstützoberfläche definiert, die
bei einem Stoß mit
einer im Wesentlichen vertikalen Wand der Karosserie in Kontakt
gelangen kann.
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Unter
Bezugnahme auf 2 wird daran erinnert, dass
ein solcher Hilfsrahmen bzw. Träger,
anders vom Fachmann "Minirahmen" (frz.: mini berceau)
genannt, mit der Karosserie des Fahrzeugs im hinteren Teil fest
verbunden ist und im vorderen Teil mit einem Stoßdämpfer 2 oder "Add-on", der an Tragplatten 13 des
Hilfsrahmens bzw. Träges
befestigt ist, fest verbunden ist.
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Außerdem ist
ein solcher Hilfsrahmen bzw. Träger
an untere Querlenker 3, die die Räder halten oder Mittel zum
Halten der Räder 31 (symbolisch
dargestellt) tragen, gekoppelt, wobei ein Querstabilisator 32 diese
Querlenker verbindet und auf dem Hilfsrahmen bzw. Träger gehalten
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform der
Erfindung, die durch 3 veranschaulicht ist, weist
der hintere Rand der oberen Schale 1 einen Abschnitt gemäß der Erfindung
an jedem seiner Enden auf, wobei jeder Abschnitt, der einem Vorsprung 101 entspricht,
der in der Kante 11 vorgesehen ist, eine Ebene für das Zusammenfügen mit
der unteren Schale 4 des Hilfsrahmens bzw. Trägers bildet.
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Wie
deutlich wird, weist jeder der Vorsprünge 101 einen Querschnitt
auf, der im Wesentlichen U-förmig
ist, wobei dieses U in diesem Fall umgekehrt ist und einen ebenen
oberen Rand 1011 hat.
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Außerdem erstreckt
sich dieser Vorsprung derart, dass er eine obere Ebene 1012 aufweist,
die in der Ebene der Basisoberfläche 14 der
oberen Schale liegt.
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Es
sei angemerkt, dass jeder Vorsprung 101 einen Querschnitt
aufweist, der sich zur Basisoberfläche 14 hin allmählich erweitert,
und Seitenwände 1013 aufweist,
die in Richtung der Verbindungskante 15 der Schale, die
sich zwischen der Basisoberfläche 14 und
der Zusammenfügungskante 11 erstreckt,
gekrümmt
sind.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Hilfsrahmens bzw. Trägers, der
einen Vorsprung 101 an jedem der Enden seines hinteren
Randes aufweist.
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Wie
deutlich wird, weist zudem die Verbindungswand 15, die
die Basisoberfläche 14 und
die Zusammenfügungskante 11 der
oberen Schale 1 verbindet, eine Öffnung 151 auf, die
in der Nähe
einer Erhebung 141, die an der Innenseite der oberen Schale
beim Pressen dieser Letzteren erhalten wird, und einer Erhebung 142,
die die untere Schale 4 aufweist, verwirklicht ist.
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Diese Öffnung weist
einen oberen Rand 1511 und einen unteren Rand 1512 auf,
die so umgebogen sind, dass eine doppelte Dicke bei der Basisoberfläche der
oberen Schale bzw. bei der Basisoberfläche der unteren Schale geschaffen
wird.
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Diese
Falze werden nach der Pressphase erhalten, indem eine Gegenabstützkraft
an der Außenseite
der oberen Schale ausgeübt
wird.
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Dazu
wird von einer Vorrichtung Gebrauch gemacht, wie etwa jener, die
in 5 gezeigt ist.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform, die
durch diese Figur veranschaulicht ist, wird dieser Schritt des Herstellungsverfahrens
durchgeführt,
indem eine Teilmatrize 50 in das Innere der Schale eingebracht
wird und dann durch die Öffnung,
die mittels eines Lochwerkzeugs erhalten wurde, ein Biegewerkzeug 51 eingebracht
wird.
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Dieses
Biegewerkzeug 51 weist einen aktiven Biegeteil 511 auf,
der in dem Maße,
wie das Werkzeug in die Öffnung
eingeführt
wird, das Umbiegen des proximalen Randes 151 herbeiführt.
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Das
Biegewerkzeug umfasst außerdem
ein Gegenlagerelement 512, das dazu bestimmt ist, an der
Außenseite
der Basisoberfläche 14 zur
Anlage zu kommen (im Gegensatz zur Innenseite, an der die Teilmatrize 50 zur
Anlage gebracht wird).
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Das
Gegenlagerelement 512 ist vorgesehen, um an der Basisoberfläche 14 zur
Anlage zu kommen, bevor das Biegewerkzeug das Umbiegen des proximalen
Randes bewirkt, wobei das Gegenlagerelement während des gesamten Biegeschritts
mit der Basisoberfläche
der Schale in Kontakt bleibt.