DE2313588A1

DE2313588A1 - Bodenrahmen fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2313588A1
Application number: DE2313588A
Authority: DE
Inventors: Patrick M Glance
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1972-03-29
Filing date: 1973-03-19
Publication date: 1973-10-04
Also published as: GB1358369A; CA984425A; US3811698A

Description

Bodenrahmen für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Bodenrahmen für Kraftfahrzeuge mit zuei seitlichen Längsträgern, die vorzugsweise über endseitige Querträger miteinander verbunden sind, in parallelem Abstand zu welchen eine vordere und eine hintere Stoßstange angeordnet ist»

Bei allen bekannten Rahmenkonstruktionen dieser Art uird die bei einem Aufprall erzielbare Stoßdämpfung ausschließlich von der jeueiligen Stoßstange aufgebracht. Da die Stoßstangen eine vergleichsweise leichte Konstruktion besitzen, tritt diese Stoßdämpfung bei höheren Stoßlasten kaum in Erscheinung, ueil dann nämlich die jeueilige Stoßetange nahezu augenblicklich gegen den zugeordneten, mit den Längsträgern starr verbundenen Querträger hin verformt wird. Durch die untereinander

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starre Verbindung der einzelnen Träger des Bodenrahmens wird «ins Absorbtion der bei jedem Stoß frei werdenden kinetischen Energie weitgehend unterbunden« Wegen dieses Rangels einer wirksamen Stoßdämpfung kommt es deshalb bei Auffahrunfällen häufig zu schweren Verletzungen der Fahrzeuginsassen· Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Bodenrahmenkonstruktion für Kraftfahrzeuge in Vorschlag zu bringen, die auch bei höheren Stoßbelastungen noch eine wirksame Stoßdämpfung bringt·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Längsträger mit wenigstens einer seine Biegefestigkeit örtlich schwächenden Schwächungsstelle versehen'ist, die bei Überschreitung einer bestimmten, im wesentlichen endseitlg auf den Träger einwirkenden Stoßlast ein Auskrümmen desselben auslöst· Vorzugsweise ist vorgesehen, daß jeder Längsträger mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Schwäohungsstellen mit hinsichtlich der Biegefestigkeit unterschiedlichen Schwächungsfaktoren aufweist, wobei es zweckmäßig erscheint, diese Schwächungsstellen insbesondere in das äußere Drittel.des die hintere Fahrzeugachse nach hinten überragenden Abschnittes der Längsträger zu legen·

Mit einer solchen Rahmenkonstruktion kann erreicht werden, daß jede beispielsweise von der hinteren Stoßstange nicht mehr auffangbare Stoßlast durch die dann progressiv erfolgende Durchbiegung der Längsträger gedämpft wird, so daß die Fahrzeuginsassen auch bei höheren Stoßbelastungen wirksamer geschützt sind· Natürlich müssen die Schwäohungsstellen der Längsträger so beschaffen sein, daß sie nicht bereits bei geringen Stoßbelastungen eine reparaturanfällige Durchbiegung ergeben, deren bei höheren Stoßbelastungen erwünstihter Verlauf im übrigen durch eine entsprechende Anordnung und Ausbildung so gewählt werden kann, daß über einen vergleichsweise breiten Bereich eine optimale Stoßdämpfung erzielbar ist· Die Ausbildung der Schwächungsstellen an den äußeren Trägerenden hat experimentell bislang auch unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Reparaturmöglichkeit die besten Ergebnisse gebracht·

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den darauf bezogene Ansprüchen erfaßt· Die augenblicklich bevorzugte Ausführungsform ist in der Zeichnung scheraatisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschriebene Es zeigt:

Fig· 1 eine Seitenansicht des hinteren Teils eines Bodenrahmens, dessen Längsträger mit mehreren, seine Biegefestigkeit schuächönden Schuächangsstellen versehen ist,

Fig»2 in etwas vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht des linken Längsträgers des Bodenrahmens gem« Fig· 1,

Fig« 3 eine Teilansicht von unten des Bodenrahmens gem« Fig· 1,

Fig· 4 in etwas vergrößertem Naßstab eine Schnittansicht nach der Linie 4-4 in Fig. 1 und

Figuren 5, 6 und 7 in einer jeweiligen Seitenansicht die aufeinanderfolgenden Verformungszuatände des hinteren Trägerendes unter der Einwirkung einer höheren Stoßbelastung.

Der in seiner Gesamtheit mit 1o bezeichnete Bodenrahmen besteht aus zwei seitlichen Längsträgern 12 und 14, die an ihren hinteren Enden über einen"kastenförmigen Querträger 16 miteinander^s verbunden sind. Das äußere Drittel jedes die hintere Fahrzeugachse 18 nach hinten überragenden Abschnittes der beiden Längsträger 12, 14 ist leicht abgeschrägt, so daß sich der kastenförmige Querschnitt der Längsträger in diesem Abschnitt zu dem Querträger 16 hin allmählich verjüngt.

In die untere Bsgrenzungsuand 26 der beiden Längsträger 12, 14 sind am äußereh Trägerende jeweils drei Querrillen oder -nuten 2o, 22 und 24 eingedrückt, die in dieser Reihenfolge einen progressiv kleiner werdenden Vertikalabstand von der oberen Bagrenzungewand 27 des jeweiligen Trägers aufweisen· Die Querrillen oder -nuten erstrecken sich über die volle Breite des jeweiligen Trägers, so daß die unteren Kanten von dessen Seitenwänden 23 Und 25 durch entsprechende Aussparungen unterbrochen sind.

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An dem hinteren Querträger 16 ist eine hintere Stoßstange 28 über zwei Stoßdämpfer 3o und 32 befestigt, welche fluchtend zu den Längsträgern 12 und 14 angeordnet sind» Die Stoßdämpfer 3o, 32 besitzen jeweils einen im wesentlichen kastenförmigen Querschnitt und sind entlang ihrer jeueiligen Längsachse gewellt, so daß sie sioh ziehharraonikaartig verformen können· An dem Bodanrahmen 1o ist. im übrigen das Karosserieblech in üblicher Art und Weise befestigt, was mit der' bei 34 gezeigten Einzelheit angedeutet ist· Weiterhin ist in Fig· 1 noch die linke .Blattfeder 36 gezeigt, deren vorderes Ende über eine Gummibuchse und deren hinteres Ende über sin Federlager 38 und eine Lasche 4o am Bodenrahmen festgelegt ist· Gezeigt ist weiterhin der am Rahmen befestigte Benzintank 42 und ein in seiner Gesamtheit mit 44 bezeichneter Träger für ein Reserverad 47, das in einer Uanne 46 mittels einer auf einen Bolzen aufgeschraubten Flügelmutter 48 gehalten wird* Die Uanne 46 wird durch einen Lenker 5o am Rahmen gehalten, so daß sie nach dam Lösen einer Befestigungsmutter 49 zur Entnahme des Reserverades nach unten ausgeschwenkt werden kann·

Die Querriilen oder -nuten 2o, 22 und 24 ergeben hinsichtlich der Biegefestigkeit der beiden Längsträger 12, 14 örtliche Schwächungsstellen· Ueil der wirksame Querschnitt der beiden Trägerenden zu der jeweils letzten Qusrrilla 24 hin progressiv abnimmt, sind die Längsträger an ihren äußeren Enden stärker geschwächt als im Bereich der weiter innen liegenden Querrillen 22 und 2o· Sofern eine auf die hintere Stoßstange 28 einwirkende Stoßbelastung nicht mehr von den beiden Stoßdämpfern 3o und 32 aufgefangen werden kann, diese sich dann also ziehharmonikaartig verformen, wird die höhere Belastung augenblicklich von den Enden der beiden Längsträger 12,'14 aufgefangen« Weil die äußeren Querrillen 24 eine niedrigere Biegefestigkeit ergeben als die weiter innen gelegenen Querrillen 22 und 2o, werden die Trägsrenden progressiv umgebogen» wie dies in den Darstellungen'der Figuren 5 bis 7 veranschaulicht ist« Durch diese progressive Umbiegung der Trägerenden erfolgt eine progressive Dämpfung der höheren Stoßlast, also eine progressive Absorbtion der bei dsm Stoß frei gewordenen kinetischen Energie, so daß die Fahrzeuginsassen keiner plötzlichen hohen Stoßeinwirkung ausgesetzt sind«

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Die Anordnung und Aubildung der einzelnen Sohuäohungsstellen ist natürlich abhängig von der jeweiligen Gesamtkonstruktion des Fahrzeuges· Das erfindungsgemäße Prinzip is t selbstverständlich auch bei solchen Rahmenkonstruktionen veruirklichbar, uo die Längsträger direkt am Karosserieblech ausgebildet sind· Wenngleich es besonders vorteilhaft ist, die Schuächungsstellen in die unmittelbare Nähe der hinteren und natürlioh much der vorderen Stoßstange zu legen, kann es in Einzelfällen auoh tu eckraäöig erscheinen, die Schwächungsstelle« an einer anderen Stellen der Längsträger anzuordnen·

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Claims

Ansprüche

.j Badenrahmen für Kraftfahrzeuge mit zuei seitlichen Längsträgern, die vorzugsweise über endseitige Querträger miteinander verbunden sind, in parallelem Abstand zu welchen eine vordere und eine hintere Stoßstange angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsträger (12, 14) mit wenigstens einer seine Biegefestigkeit örtlich schwächenden Schwächungsstelle (2o_t 22, 24) versehen ist, die bei Überschreitung einer bestimmten, im wesentlichen endseitig auf den Träger einwirkenden Stoßlast ein Auskrümtnan desselben auslöst·
2. Bodenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsträger (12, 14) mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Schuächungsstellen (2o, 22., 24) mit hinsichtlich der Biegefestigkeit unterschiedlichen Schuächungsfaktoren aufweist·

3, Bodenrahmen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuächungsfaktoren jeder Vielzahl von Schuächungsstellen (2o, 22, 24) gegen das jeueilige Trägerende hin progressiv abnehmen·

4· Bodenrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuächungsstellen (2o, 22, 24) an dem die hintere Fahrzeugachse (18) nach hinten überragenden Abschnitt der Längsträger ( 12, 14) ausgebildet sind. .

5* Bodenrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schuäohungsstellen (2c, 22, 24) auf das äußere Drittel de· dig hintere Fahrzeugachse (18) nach hinten überragenden Trägerabschnittss begrenzt sind«

6· Bodenrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schuächungsstellen (2o, 22, 24) durch Trägerquerschnitte gebildet sind, die gegenüber dem verbleibenden Trägerquerschnitt kleinere Uertikalabmessungen haben· '

7· Bodenrenten nach den Ansprüchen 4 oder 5 und 6, dadurch gek a η η ζ e i c h η e t , daß jedes mit den Schuächungsstellen

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(2α, 22, 2* ) Versehens Trägerende einen progressiv abnehmenden Querschnitt aufweist·

8« Badenrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schuächungsstellen (2a, 22,24) durch quer ausgerichtete rillen- bzu. nutenförmige Aussparungen in der unteren Begrenzungsuand (26) der kastenförmigen Längsträger (12, 14) gebildet sind.

9· Bodenrahmen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß jede Stoßstange (28,) über

Stoßdämpfer (3o, 32) an dam zugeordneten Querträger (16) befestigt ist,

1o. Bodenrahmen mindestens nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßdämpfer (3o, 32) für eine ziehharmonikaartige Verformung unter Stoßbelästung eingerichtet ist.

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