DE60201458T2

DE60201458T2 - Kraftfahrzeugstruktur mit verbessertem Kollisionsverhalten

Info

Publication number: DE60201458T2
Application number: DE60201458T
Authority: DE
Inventors: Eric Lefevre
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2022-04-26
Also published as: ATE278601T1; DE60201458D1; ES2229060T3; EP1256510B1; FR2824523A1; EP1256510A1; FR2824523B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Kraftfahrzeugtechnik.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen Kraftfahrzeugaufbau, welcher einen Längsrahmen, einen Motorträger, mindestens einen Querträger und jeweils auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs einen Dreiecksquerlenker für die Räder aufweist, wobei der Längsrahmen im Wesentlichen aus zwei Längsträgern aufgebaut ist, die jeweils auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs symmetrisch zu einer Mittellängsebene dieses Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Längsträger jeweils auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs einen rechten bzw. linken Mittelträger aufweisen, der sich in einem in Längsrichtung mittleren Bereich des Fahrzeugs erstreckt, während sich ein rechter bzw. linker vorderer Träger zum vorderen Ende des Fahrzeugs hin erstreckt und bezüglich des Mittelträgers höher liegt, und ein rechter bzw. linker geneigter Träger den Mittelträger mit dem vorderen Träger auf derselben Seite des Fahrzeugs verbindet, wobei der Motorträger zumindest den rechten und den linken Mittelträger mit einander verbindet und dabei jeweils mindestens auf der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs aus einer oberen Schale und einer unteren Schale besteht, wobei die beiden Schalen mit einander verbunden sind und zwischen sich einen entsprechenden Dreiecksquerlenker einschließen, wobei jeder Dreiecksquerlenker an dem Motorträger (2) mittels mindestens zweier Befestigungspunkte befestigt ist, welche einen vorderen Befestigungspunkt und einen hinteren Befestigungspunkt umfassen, und wobei der erste Querträger die vorderen Enden der vorderen Träger verbindet.
Ein Aufbau dieser Art, der bei heutigen Kraftfahrzeugen herangezogen und beispielhaft in 1 dieser Patentschrift dargestellt wird, ist dem Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt und erbringt zahlreiche Vorteile.
Die fortwährenden Bemühungen um eine Erhöhung der Fahrzeugsicherheit ließen laufend neue Leistungsanforderungen an das Verhalten der Fahrzeuge bei einer Kollision und insbesondere natürlich bei einem Frontalzusammenstoß entstehen.
Ein Schwachpunkt, der allerdings bei den heutigen Fahrzeugen häufig festzustellen ist, besteht in der unzulänglichen Widerstandsfähigkeit, welche die Befestigungselemente zur Anbringung des Motorträgers an dem Längsrahmen bei einem Frontalaufprall aufbringen.
Der Erfindung, wie sie in diesem Zusammenhang hier dargestellt wird, liegt genau gesagt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugaufbau zu schaffen, welcher der Befestigung des Motorträgers an dem Längsrahmen eine erhöhte Widerstandskraft verleiht.
Zu diesem Zweck zeichnet sich der erfindungsgemäße Aufbau, der im übrigen der allgemeinen Definition entspricht, die in der vorstehenden Einleitung gegeben ist, im Wesentlichen dadurch aus, dass auf jeder Seite des Fahrzeugs die obere Schale und die untere Schale des Motorträgers vor dem entsprechenden Dreiecksquerlenker und dem vorderen Befestigungspunkt dieses Dreiecks eine Verlängerung aufweisen, mittels welcher sie aneinander befestigt sind.
Die Verlängerung des Motorträgers bildet dabei eine Schulter, die sich im Falle eines frontalen Aufpralls auf dem Fahrzeug zur Abstützung auf dem entsprechenden Dreiecksquerlenker eignet.
Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaufbau des zwei Stangen auf, die jeweils rechts und links liegen und sich jeweils unter dem vorderen rechten bzw. linken Träger zum vorderen Ende des Fahrzeugs hin erstrecken und von denen jede an der Verlängerung des Motorträgers auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs angekoppelt ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet die Verlängerung des Motorträgers einen Hohlkörper und ist jede der Stangen auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs durch Einfalzen an diesen Hohlkörper durch Einfalzung angekoppelt.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugaufbau kann außerdem einen zweiten Querträger aufweisen, welcher die vorderen Enden der rechten und der linken Stange mit einander verbindet.
Im Übrigen ist es möglich, jeweils eine rechte und eine linke Zugstange vorzusehen, von denen jede die Stange auf der entsprechenden Seite mit dem vorderen Träger auf derselben Seite verbindet.
Der erfindungsgemäße Aufbau weist vorzugsweise mindestens ein Paar Stoßaufnehmer auf, von denen jeder zwischen einem rechten bzw. linken Ende des ersten Querträgers und dem vorderen Ende des vorderen Trägers auf der entsprechenden Seite zwischengeschaltet ist.
Dieser Aufbau kann auch mindestens ein Paar Stoßaufnehmer aufweisen, von denen jeder zwischen einem rechten bzw. linken Ende des zweiten Querträgers und dem vorderen Ende der Stange auf der entsprechenden Seite zwischengeschaltet ist.
Schließlich ist sowohl die rechte als auch die linke Stange jeweils rohrförmig und wird beispielsweise in einem Hydroforming-Verfahren hergestellt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich klar erkennbar aus der nachstehenden Beschreibung, die nur als Hinweis und keinesfalls ein schränkend aufzufassen ist, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen:
1 eine perspektivische Teilansicht eines bekannten Kraftfahrzeugaufbaus zeigt;
2 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine vergrößerte Detailansicht einer Einzelheit aus 2 zeigt;
4 eine Teilansicht von unten des in 2 dargestellten Aufbaus darstellt;
5 eine vergrößerte Ansicht der Elemente des Aufbaus aus 4 zeigt;
6 eine Schnittansicht in verkleinertem Maßstab der in 5 dargestellten Elemente des Aufbaus ist, wobei diese Elemente unter dem Betrachtungswinkel dargestellt werden, der durch die Pfeile VI-VI in 5 angegeben ist;
7 eine auseinander gezogene perspektivische Teilansicht der in 5 dargestellten Elemente des Aufbaus zeigt, und
8 eine perspektivische Teilansicht der in 5 dargestellten Konstruktionselemente ist.
Wie vorstehend bereits angesprochen, bezieht sich die Erfindung auf einen Kraftfahrzeugaufbau, der für den Teil, auf den sich die Erfindung bezieht, im Wesentlichen einen Längsrahmen 1, einen Motorträger 2, einen Querträger 3 und jeweils auf der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs einen Dreiecksquerlenker 9 für die Räder aufweist.
Der Längsrahmen 1 selbst besteht vornehmlich aus zwei Längsträgern 10d und 10g, die jeweils auf der rechten und der linken Fahrzeugseite symmetrisch, bezogen auf die Mittellängsebene P dieses Fahrzeugs, angeordnet sind.
Jeder der Längsträger 10d und 10g umfasst einen Mittelträger, z.B. 11d bzw. 11g, einen vorderen Träger, beispielsweise 12d bzw. 12g, und einen ge neigten Träger, zum Beispiel 13d bzw. 13g, wobei sich jeder Träger auf der rechten oder der linken Seite des Fahrzeugs erstreckt.
Der rechte Mittelträger 11d und der linke Mittelträger 11g erstrecken sich in einem in Längsrichtung in der Mitte des Fahrzeugs verlaufenden Bereich und stützen somit das Karosseriegehäuse bzw. die Fahrgastzelle ab.
Der vordere rechte Träger 12d und der vordere linke Träger 12g erstrecken sich zum Vorderteil des Fahrzeugs hin und liegen, bezogen auf die Mittelträger 11d und 11g höher.
Außerdem verbindet jeder der geneigten Träger rechts und links – 13d und 13g – auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs den jeweiligen Mittelträger 11d bzw. 11g auf dieser Seite mit dem vorderen Träger 12d bzw. 12g auf derselben Seite.
Der Motorträger 2, verbindet seinerseits den rechten Mittelträger 11d und den linken Mittelträger 11g mit einander.
Dieser Motorträger 2 besteht zumindest auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs aus einer oberen Schale 21 und einer unteren Schale 22, wobei die Schalen zumindest durch Verschweißen mit einander verbunden sind und zwischen sich einen entsprechenden Dreiecksquerlenker 9 einschließen.
Jeder Dreiecksquerlenker 9 ist an zwei Befestigungspunkten – genauer gesagt, über einen vorderen Befestigungspunkt 91, der vergleichsweise nah zum Vorderteil des Fahrzeugs linkt, und über einen hinteren Befestigungspunkt 92, der, bezogen auf den vorderen Befestigungspunkt 91, zum hinteren Ende des Fahrzeugs hin liegt – am Motorträger 2 angebracht.
An jedem Befestigungspunkt ist zwischen den Motorträger 2 und den Dreiecksquerlenker 9 ein elastisches (hier nicht dargestelltes) Lager so eingesetzt, dass der Dreiecksquerlenker bezüglich des Motorträgers 2 eine gewisse Bewegungsfreiheit behält.
Schließlich verbindet der erste Querträger 3 die jeweiligen vorderen Enden 120d und 120g der vordern Träger 12d und 12g mit einander.
Erfindungsgemäß (vgl. 3, 5 und 7) weisen die obere Schale 21 und die untere Schale 22 des Motorträgers 2 auf jeder Seite des Fahrzeugs und vor dem entsprechenden Dreiecksquerlenker 9 und dem vorderen Befestigungspunkt 91 dieses Dreiecksquerlenkers eine Verlängerung 20 auf, mittels welcher sie aneinander befestigt sind.
Wegen dieser Anordnung werden die Gefahren eines Abreißens des Motorträgers in Höhe des vorderen Befestigungspunktes 91 erheblich verringert.
Außerdem bildet, wie insbesondere in 2 und 3 gezeigt ist, die Verlängerung 20 des Motorträgers 2 eine Schulter 201, mittels welcher der Motorträger 2 bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs sich auf dem Dreiecksquerlenker 9 so abstützen kann, dass die während des Aufpralls wirksam werdenden Kräfte auf den übrigen Teil des Aufbaus übertragen werden.
Dieser Aufbau weist vorzugsweise außerdem zwei Stangen auf, nämlich eine rechte 5d und eine linke 5g, die sich jeweils unter dem vorderen rechten Träger 12d bzw. dem vorderen linken Träger 12g zum Vorderteil des Fahrzeugs hin erstrecken, wobei jede dieser Staugen 5d und 5g mit der Verlängerung 20 des Motorträgers 2 auf der entsprechenden Fahrzeugseite verbunden ist.
Vorzugsweise ist jede der Stangen 5d und 5g rohrförmig und wird beispielsweise in einem Hydroforming-Verfahren hergestellt.
Wie aus den 6 und 7 noch deutlicher erkennbar wird, bildet die Verlängerung 20 des Motorträgers 2 einen Hohlkörper 200, an den jede der Stan gen 5d und 5g auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs durch Einfalzung dieser Stange in den Hohlkörper 200 angekoppelt ist.
Wie aus diesen Figuren ebenfalls entnehmbar ist, befindet sich das in den Hohlkörper 200 eingreifende Ende der Stange 5d bzw. 5g gegenüber der Schulter 201 und kann somit im Falle eines Aufpralls gegen diese Schulter anschlagen.
Um den Aufprallwiderstand noch weiter zu erhöhen, kann der erfindungsgemäße Aufbau einen zweiten Querträger 4 aufweisen, welcher die jeweiligen vorderen Enden 50d und 50g der rechten und der linken Stange 5d und 5g miteinander verbindet.
Vorteilhafterweise sind eine rechte Zugstange 6d und eine linke Zugstange 6g vorgesehen, wobei jede Zugstange die Stange 5d bzw. 5g auf der entsprechenden Seite mit dem jeweiligen vorderen Träger 12d bzw. 12g auf der gleichen Seite des Fahrzeugs verbindet.
Zwischen das rechte und linke Ende 30d und 30g des oberen Trägers 3 und die jeweiligen vorderen Enden 120d und 120g der vorderen Träger 12d und 12g können Stoßaufnehmer 7d und 7g zwischengeschaltet werden.
In gleicher Weise können Stoßaufnehmer 8d und 8g zwischen das rechte Ende 40d und das linke Ende 40g des unteren Trägers 4 und das jeweilige hintere Ende 50d bzw. 50g der Stangen 5d und 5g zwischengeschaltet werden.

Claims

Kraftfahrzeugaufbau, welcher einen Längsrahmen (1), einen Motorträger (2), mindestens einen ersten Querträger (3) und jeweils auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs einen Dreiecksquerlenker (9) für die Räder aufweist, wobei der Längsrahmen (1) im Wesentlichen aus zwei Längsträgern (10d, 10g) aufgebaut ist, die jeweils auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs symmetrisch zu einer Mittellängsebene (P) dieses Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Längsträger (10d, 10g) jeweils auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs einen rechten bzw. linken Mittelträger (11d, 11g) aufweisen, der sich in einem in Längsrichtung mittleren Bereich des Fahrzeugs erstreckt, während sich ein rechter bzw. linker vorderer Träger (12d, 12g) zum vorderen Ende des Fahrzeugs hin erstreckt und bezüglich des Mittelträgers (11d, 11g) höher liegt, und ein rechter bzw. linker geneigter Träger (13d, 13g) den Mittelträger (11d, 11g) mit dem vorderen Träger (12d, 12g) auf derselben Seite des Fahrzeugs verbindet, wobei der Motorträger (2) zumindest den rechten und den linken Mittelträger (11d, 11g) mit einander verbindet und dabei jeweils mindestens auf der rechten und der linken Seite des Fahrzeugs aus einer oberen Schale (21) und einer unteren Schale (22) besteht, wobei die beiden Schalen mit einander verbunden sind und zwischen sich einen entsprechenden Dreiecksquerlenker (9) einschließen, wobei jeder Dreiecksquerlenker (9) an dem Motorträger (2) mittels mindestens zweier Befestigungspunkte (91, 92) befestigt ist, welche einen vorderen Befestigungspunkt (91) und einen hinteren Befestigungspunkt (92) umfassen, und wobei der erste Querträger (3) die vorderen Enden (120d, 120g) der vorderen Träger (12d, 12g) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des Fahrzeugs die obere Schale (21) und die untere Schale (22) des Motorträgers (2) vor dem entsprechenden Dreiecksquerlenker (9) und dem vorderen Befestigungspunkt (91) dieses Dreiecks eine Verlängerung (20) aufweisen, mittels welcher sie aneinander befestigt sind.
Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (20) des Motorträgers (2) eine Schulter (201) bildet, die sich im Falle eines frontalen Aufpralls auf dem Fahrzeug zur Abstützung auf dem entsprechenden Dreiecksquerlenker (9) eignet.
Kraftfahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er des Weiteren zwei Stangen (5d, 5g) aufweist, die jeweils rechts und links liegen und sich jeweils unter dem vorderen rechten bzw. linken Träger (12d, 12g) zum vorderen Ende des Fahrzeugs hin erstrecken und von denen jede an der Verlängerung (20) des Motorträgers (2) auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs angekoppelt ist.
Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (20) des Motorträgers (2) einen Hohlkörper (200) bildet, und dass jede der Stangen (5d, 5g) auf der entsprechenden Seite des Fahrzeugs durch Einfalzen mit diesem Hohlkörper (200) verbunden ist.
Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zweiten Querträger (4) aufweist, welcher die vorderen Enden (50d, 50g) der rechten und linken Stange (5d, 5g) mit einander verbindet.
Kraftfahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er jeweils eine rechte und eine linke Zugstange (6d, 5g) aufweist, von denen jede die Stange (5d, 5g) auf der entsprechenden Seite mit dem vorderen Träger (12d, 12g) auf derselben Seite verbindet.
Kraftfahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Paar Stoßaufnehmer (7d, 7g) aufweist, von denen jeder zwischen einem rechten bzw. linken Ende (30d, 30g) des ersten Querträgers (3) und dem vorderen Ende (120d, 120g) des vorderen Trägers (12d, 12g) auf der entsprechenden Seite zwischengeschaltet ist.
Kraftfahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Paar Stoßaufnehmer (8d, 8g) aufweist, von denen jeder zwischen einem rechten bzw. linken Ende (40d, 40g) des zweiten Querträgers (4) und dem vorderen Ende (50d, 50g) der Stange (5d, 5g) auf der entsprechenden Seite zwischengeschaltet ist.
Kraftfahrzeugaufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die rechte als auch die linke Stange (5d, 5g) jeweils rohrförmig ist.
Kraftfahrzeugaufbau nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Stangen (5d, 5g) in einem Hydroforming-Verfahren hergestellt ist.