DE4446705C2

DE4446705C2 - Seitenstruktur für den Boden eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE4446705C2
Application number: DE4446705A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Takanishi
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1994-12-13
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2014-12-14
Also published as: JPH07165124A; JP3194261B2; US5577797A; DE4446705A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Seitenstruktur für den Boden eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Seitenstruktur ist aus der DE 39 24 973 A1 bekannt. In Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig. 10 und 12, die diesem Stand der Technik entsprechen, wird hierauf später noch eingegangen.

In dem Teil eines Kraftfahrzeuges, in dem eine hintere Sitzbank montiert ist, wird eine hintere Bodengruppe so geformt, daß diese hintere Bodengruppe eine Stufe höher als die Hauptbodengruppe liegt. Die hintere Bodengruppe erhält ihre Form durch das hintere Bodenblech, dessen beide Enden mit den Seitenschwellern verschweißt sind, die in Längsrichtung zur Karosserielinie des Personenkraftwagens montiert sind. Da dieser Abschnitt über die Stabilität der hinteren Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens entscheidet und sich außerdem die Hinterradaufhängung in unmittelbarer Nachbarschaft befindet, kommt der Gewährleistung der Torsionsfestigkeit hier besondere Bedeutung zu. Im folgenden wird der herkömmliche seitliche Aufbau einer Bodenzelle von Personenkraftwagen beschrieben.

Die Fig. 7 bis 9 illustrieren ein erstes Beispiel für den gegenwärtigen Stand der Technik in bezug auf den seitlichen Aufbau einer Bodengruppe von Personenkraftwagen. Fig. 7 ist die Querschnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1., Fig. 8 ist die Querschnitt darstellung entlang der Linie J-J in Fig. 7, und Fig. 9 ist die Querschnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 7.

Mit der Zahl 1 wird das hintere Bodenblech bezeichnet. An jeder seiner Seitenflächen ist das hintere Bodenblech 1 jeweils mit dem inneren Blech 3 eines der Seitenschweller 2 verschweißt, die in Längsrichtung zur Karosserielinie des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Zahl 4 bezeichnet das äußere Blech des Seitenschwellers 2.

Die Zahl 5 bezeichnet den Seitenträger der hinteren Bodengruppe, der im wesentlichen in L- Form ausgebildet ist und quer zur Karosserielinie verläuft. Die obere Schweißkante des Trägers 5 ist mit dem hinteren Bodenblech 1 verschweißt; die untere Schweißkante des Trägers 5 ist mit der unteren Schweißkante des inneren Seitenschwellerblechs 3 verschweißt.

Die Zahl 6 bezeichnet den Querträger der hinteren Bodengruppe, der im wesentlichen in L-Form ausgebildet ist und quer zur Karosserielinie verläuft. Die obere Schweißkante des Querträgers 6 ist mit dem hinteren Bodenblech 1 verschweißt; die untere Schweißkante des Trägers 6 ist mit der hinteren Schweißkante des Hauptbodengruppenblechs 7 verschweißt.

In den Fig. 10 bis 12 ist ein zweites Beispiel zum bisherigen Stand der Technik in bezug auf den seitlichen Aufbau der Bodengruppe von Personenkraftwagen dargestellt. Fig. 10 ist die Querschnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1., Fig. 11 ist die Querschnittdarstellung entlang der Linie L-L in Fig. 7, und Fig. 12 ist die Querschnittdarstellung entlang der Linie M-M. Elemente, die funktionsgleich mit denen des ersten Beispiels zum Stand der Technik sind, werden mit identischen Zahlen bezeichnet. In diesen Fällen wird auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet. Im Unterschied zum ersten Beispiel ist jede Seitenfläche des Querträgers 8 der hinteren Bodengruppe jeweils direkt mit dem inneren Blech 3 des Seitenschwellers 2 verschweißt. Der Querträger 9 der hinteren Bodengruppe weist im wesentlichen U-Form auf und verläuft in Längsrichtung zur Karosserielinie. Die beiden oberen Schweißkanten des Trägers 9 sind mit dem hinteren Bodenblech 1 verschweißt, während die vordere Schweißkante 11 des Trägers 9 mit dem Querträger 8 der hinteren Bodengruppe verschweißt ist. Die Zahl 10 bezeichnet ein Stabilisierungselement, dessen beide Enden am inneren Seitenschwellerblech 3 bzw. am Seitenträger 9 der hinteren Bodengruppe angeschweißt sind.

Für beide genannten Beispiele zum bisherigen Stand der Technik trifft zu, daß die seitlichen Abschnitte der Querträger 6 und 8 der hinteren Bodengruppe jeweils mit den senkrechten Wänden des zu haltenden Elements verschweißt sind und demzufolge die Schweißflächen mit der Wirkungsrichtung der quer zur Karosserielinie wirkenden Abrißkraft koinzidieren, was sich somit nachteilig auf die Festigkeit auswirkt.

Da außerdem die hintere Kante des Blechs 7 der Hauptbodengruppe, das Blech 1 der hinteren Bodengruppe sowie die Querträger 6 und 8 der hinteren Bodengruppe mit einem Abschnitt verschweißt sind, der in den Fig. 9 und 12 gemeinsam mit dem Buchstaben N bezeichnet ist, ergibt sich ein diskontinuierlicher Verlauf der Steifigkeit in diesem Abschnitt N, und die Krafteinwirkung wird im Abschnitt N so konzentriert, daß dessen Steifigkeit nicht im ausgeglichenen Verhältnis zu der Steifigkeit in anderen Abschnitten steht.

Die Unausgeglichenheit der Steifigkeit verursacht darüber hinaus zusätzliche Vibrationen, die zu Geräuschentwicklung im Innenraum des Fahrzeugs führen.

ZWECK UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die oben genannten Probleme erarbeitet, und es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, für einen seitlichen Aufbau der Bodengruppe von Personenkraftwagen zu sorgen, der eine gleichmäßigere Verteilung der Steifigkeit gewährleisten und Geräuschentwicklungen im Innenraum des Fahrzeugs vermeiden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Seitenstruktur für den Boden eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Stützwand am vorderen Ende eines rückwärtigen Bodenblechs vorgesehen und mit dem rückwärtigen Ende eines Hauptbodenbleches verbunden ist, um einen Karosserieboden zu bilden, und rückwärtige Seitenträger entlang des Seitenschwellerbleches des rechten bzw. linken Seitenschwellers vorgesehen sind und ein rückwärtiger Querträger in der rechten und linken Richtung der Karosserie entlang der Stützwand des rückwärtigen Bodenbleches angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch daß Ausnehmungen in den Seitenträgern vorgesehen sind, daß der Querträger einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist und an den Ausnehmungen des rückwärtigen Seitenträgers angeordnet ist und beide Eden des rückwärtigen Querträgers mit den Seitenschwellerblechen des Seitenschwellers derart verbunden sind, daß beide Enden die Stützträger überqueren und daß durch die Stützwand des rückwärtigen Bodenbleches und den rückwärtigen Querträger eine gleichmäßig geschlossene Oberfläche in Querrichtung des Fahrzeugs gebildet ist.

Vorzugsgemäße Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der linken Seite eines Personenkraftwagens, an der ein seitlicher Aufbau einer Fahrzeug-Bodengruppe entsprechend der vorliegenden Erfindung angebracht ist;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie. B-B in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 2;

Fig. 5 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Kraftfahrzeugabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Explosivdarstellung des Kraftfahrzeugabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ist eine Querschnittdarstellung eines Teils des seitlichen Aufbaus der Bodengruppe eines Personenkraftwagens entsprechend dem bisherigen Stand der Technik;

Fig. 8 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie J-J in Fig. 7;

Fig. 9 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie K-K in Fig. 7;

Fig. 10 ist eine Querschnittdarstellung eines Teils des seitlichen Aufbaus der Bodengruppe eines Personenkraftwagens entsprechend einem zweiten Beispiel zum bisherigen Stand der Technik;

Fig. 11 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie L-L in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie M-M in Fig. 10;

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben. Die Figuren stellen die linke Seite einer PKW-Karosserie in Fahrtrichtung gesehen dar. Die rechte Seite des Personenkraftwagens ist im wesentlichen symmetrisch dazu aufgebaut.

Fig. 1 ist die Seitenansicht eines für die Anwendung der vorliegenden Erfindung geeigneten Personenkraftwagens, wobei Fahrzeugtüren und -innenaustattung entfernt sind. Die Zahl 21 bezeichnet einen der auf beiden Seiten der Bodengruppe 20 der Fahrzeugkarosserie angeordneten Seitenschweller.

Fig. 2 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 2, und Fig. 4 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 2.

In Fig. 4 bezeichnet die Zahl 22 das Hauptbodengruppenblech der Karosserie. Das hintere Ende des Hauptbodengruppenblechs 22 ist mit einer Stützwand 23a verbunden, die am vorderen Ende eines hinteren Bodengruppenblechs 23 ausgeprägt ist und somit den Karosserieboden 20 bildet.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist jede Seite des Bodengruppenblechs 20 mit dem inneren Blech 24 (vorderer Abschnitt der hinteren Bodengruppe) eines der Seitenschweller 21 verschweißt (in den Fig. 2 und 3 mit der Zahl 73 bezeichnet). Die Zahl 25 bezeichnet das äußere Blech des Seitenschwellers 21. Die Beziehung zwischen dem inneren Blech 24 des Seitenschwellers und dem vorderen Abschnitt der hinteren Bodengruppe wird an späterer Stelle im Zusammenhang mit Fig. 6 erläutert.

Die Zahl 26 bezeichnet den Seitenträger der hinteren Bodengruppe, der im wesentlichen in L-Form ausgebildet ist und längs zur Karosserielinie verläuft. Die obere Schweißkante des Trägers 26 ist mit dem hinteren Bodenblech 23 verschweißt (wie in Fig. 2 und 4 mit der Zahl 61 bezeichnet), und die untere Schweißkante des Trägers 26 ist mit der unteren Schweißkante des inneren Seitenschwellerblechs 24 verschweißt (wie in Fig. 5 mit der Zahl 62 bezeichnet). Die Zahl 27 bezeichnet den Querträger der hinteren Bodengruppe, der im wesentlichen in L-Form ausgebildet ist und quer zur Karosserielinie verläuft. Die obere Schweißkante des Querträgers 27 ist mit dem hinteren Bodenblech 23 verschweißt (wie in Fig. 2 mit der Zahl 71 bezeichnet), und die untere Schweißkante des Trägers ist mit der hinteren Schweißkante des Hauptbodengruppenblechs 22 verschweißt (wie in Fig. 4 mit der Zahl 72 bezeichnet).

Im folgenden werden die Merkmale der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung des seitlichen Aufbaus der Bodengruppe nach Entfernen von Hauptbodengruppenblech 22, hinterem Bodengruppenblech 23 und äußerem Seitenschwellerblech 25.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist am Seitenträger 26 der hinteren Bodengruppe eine Abstufung 26a ausgeformt, die der Gestalt des Querträgers 27 der hinteren Bodengruppe entspricht. Der Querträger 27 reicht weiterhin bis zum inneren Blech 24 des Seitenschwellers 21 und ist dort mit diesem verschweißt (wie in Fig. 2, 3 und 5 mit der Zahl 73 bezeichnet). Außerdem ist der Querträger 27 der hinteren Bodengruppe mit der Abstufung 26a des Seitenträgers 26 der hinteren Bodengruppe verschweißt (wie in Fig. 2, 3 und 5 mit der Zahl 63 bezeichnet). Der Seitenträger 26 ragt in Richtung vorderes Karosserieende über den Querträger 27 der hinteren Bodengruppe hinaus und ist gemäß Darstellung in Fig. 4 mit dem Hauptbodengruppenblech 22 verschweißt (wie in Fig. 4 mit der Zahl 64 bezeichnet).

Fig. 6 ist die Perspektivdarstellung eines Abschnitts des Ausführungsbeispiels. Der Querträger 27 der hinteren Bodengruppe ist mit der vorderen Kante des hinteren Bodenblechs 23 von dessen Unterseite her zusammengeführt. Das hintere Radhaus 28 wird entlang einer Seitenkante 23a des hinteren Bodenblechs 23 eingesetzt. Außerdem wird der Seitenträger 26 der hinteren Bodengruppe entlang beider Seitenkanten 23b des hinteren Bodenblechs 23 von dessen Unterseite her eingesetzt. Wie bereits oben beschrieben überlappt jetzt das vordere Ende des hinteren Seitenträgers 26 den seitlichen Abschnitt des hinteren Querträgers 27 und steht in Richtung Karosseriespitze über das vordere Ende des hinteren Bodenblechs 23 hinaus vor.

In dieser Ausführung ist außerdem das innere Seitenschwellerblech 24 in zwei Seitenteile - in Längsrichtung zur Karosserielinie als ein vorderes und ein hinteres Seitenteil - geteilt. Das vordere Seitenteil ist als innerer Seitenschwellerblechkörper 24a und das hintere Seitenteil als Vorderabschnitt 24b der hinteren Bodengruppe definiert. Das soweit beschriebene innere Seitenschwellerblech 24 stellt den in diesem Ausführungsbeispiel tatsächlich realisierten Vorderabschnitt 24b der hinteren Bodengruppe dar. Indem das innere Seitenschwellerblech 24 in dieser Weise aufgebaut wird, läßt sich dessen Preßform vorteilhaft klein halten. Es besteht indes auch die Möglichkeit, sowohl den inneren Seitenschwellerblechkörper 24a als auch den Vorderabschnitt 24b der hinteren Bodengruppe in einem Stück herzustellen. Auf diese Weise könnte der Schweißvorgang zur Verbindung beider Teile eingespart werden.

Wie bereits weiter oben beschrieben werden entsprechend dem erfindungsgemäßen seitlichen Aufbau der Kraftfahrzeug-Bodengruppe, bei dem die sich am vorderen Ende des hinteren Bodengruppenblechs 23 befindliche Stützwand 23a zur Schaffung des Bodenblechs 20 mit dem hinteren Ende des Hauptbodengruppenblechs 22 verbunden ist, sowie bei dem ebenfalls ein Seitenschweller 21 mit jeder Seite des Bodenblechs 20 fest verankert ist, erstens der Seitenträger 26 der hinteren Bodengruppe entlang dem innerem Blech 24 des Seitenschwellers 21 und zweitens der Querträger 27 der hinteren Bodengruppe entlang der Stützwand 23a des hinteren Bodenblechs 23 eingesetzt. Beide Enden des Querträgers 27 der hinteren Bodengruppe stehen über die Seitenträger 26 der hinteren Bodengruppe hinaus und werden mit den inneren Seitenschwellerblechen 24 fest verbunden. Dank dieser Anordnung lassen sich die folgenden Wirkungen erzielen.

Da beide Enden des Querträgers 27 der hinteren Bodengruppe über die Seitenträger 26 der hinteren Bodengruppe hinaus stehen und mit den inneren Seitenschwellerblechen 24 fest verbunden werden, wirkt die quer zur Karosserielinie auf die verschweißten Abschnitte beider agierende Kraft in Abscherrichtung, wodurch die Verbindungsfestigkeit verbessert wird. Da außerdem beide Enden des Querträgers der hinteren Bodengruppe mit den inneren Seitenschwellerblechen kombiniert sind, wird auch die Torsionssteifigkeit in bezug auf die Längsachse des hinteren Querträgers verbessert.

Es läßt sich somit die Festigkeit sowohl gegen quer zur Karosserielinie wirkende Kräfte als auch gegen Torsionskräfte um die Längsachse des hinteren Querträgers verbessern, ohne die Anzahl der Einzelbauteile für die Rahmenkonstruktion des hinteren Bodengruppenblechs erhöhen zu müssen.

Des weiteren wird das vordere Ende des Seitenträgers der hinteren Bodengruppe nach vorn zum verschweißten Abschnitt der hinteren Kante des Hauptbodenblechs und hinterem Bodengruppenblech verlängert und mit der Unterseite des Hauptbodengruppenblechs verbunden, wodurch sich die Diskontinuität der Steifigkeit, die für den bisherigen Stand der Technik charakteristisch ist, vermeiden und die Steifigkeit insgesamt ausgeglichener gestalten läßt.

Dank dieser besser ausgewogenen Steifigkeit kann außerdem der einzelne Vibrationspunkt eliminiert und demzufolge die Geräuschentwicklung im Innenraum des Personenkraftwagens reduziert werden.

Claims

1. Seitenstruktur für den Boden eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Stützwand (23a) am vorderen Ende eines rückwärtigen Bodenblechs (23) vorgesehen und mit dem rückwärtigen Ende eines Hauptbodenbleches (22) verbunden ist, um einen Karosserieboden (20) zu bilden, und rückwärtige Seitenträger (26, 26) entlang des Seitenschwellerbleches (24, 24) des rechten bzw. linken Seitenschwellers (21, 21) vorgesehen sind und ein rückwärtiger Querträger (27) in der rechten und linken Richtung der Karosserie entlang der Stützwand (23a) des rückwärtigen Bodenbleches angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (26a, 26a) in den Seitenträgern (26, 26) vorgesehen sind, daß der Querträger (27) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist und an den Ausnehmungen (26a, 26a) des rückwärtigen Seitenträgers (26, 26) angeordnet ist und beide Enden des rückwärtigen Querträgers (27) mit den Seitenschwellerblechen (24, 24) des Seitenschwellers (21, 21) derart verbunden sind, daß beide Enden die Stützträger (26, 26) überqueren und daß durch die Stützwand (23a) des rückwärtigen Bodenbleches (23) und den rückwärtigen Querträger (27) eine gleichmäßig geschlossene Oberfläche in Querrichtung des Fahrzeugs gebildet ist.

2. Seitenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Seitenträger (26, 26) einen im wesentlichen L-förmigen Abschnitt aufweisen und in Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnet sind und daß die rückwärtigen Seitenträger (26, 26) einen oberen Flansch aufweisen, der mit dem rückwärtigen Bodenblech (23) verbunden ist und einen unteren Flansch, der mit dem unteren Flansch des Seitenschwellerbleches (24, 24) verbunden ist.

3. Seitenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (27) einen oberen Flansch aufweist, der mit dem rückwärtigen Bodenblech (23) verbunden ist und einen unteren Flansch, der mit dem rückwärtigen Flansch des Hauptbodenbleches (22) verbunden ist.