DE10232844A1

DE10232844A1 - Bodenlängsträgeranordnung an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10232844A1
Application number: DE10232844A
Authority: DE
Inventors: Tran Minh Dang
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: DE10232844B4

Abstract

Die Aufgabe, eine verbesserte Bodenlängsträgeranordnung an Kraftfahrzeugen, bestehend aus wenigstens zwei getrennt voneinander gefertigten und in Fahrzeuglängsrichtung nacheinander angeordneten und an einem Bodenblech festgelegten Hohlprofilen, zu schaffen, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) in Fahrzeuglängsrichtung zueinander überlappend angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenlängsträgeranordnung an Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 44 217 A1 ist eine Trägerstruktur bekannt, die zwei seitlich außenliegende im Bereich der Fahrgastzelle sich erstreckende Bodenlängsträger umfasst, an die sich wiederum im Übergangsbereich zu einem Fahrzeugendbereich (Fahrzeugvorbau und/oder Fahrzeugheck) nach innen und nach oben hin abgekröpfte vordere und/oder hintere Bodenlängsträger anschließen, die ihrerseits durch einen Querträger miteinander verbunden sind. Die einzelnen Trägerbereiche werden üblicherweise gesondert gefertigt und nachfolgend aneinandergeschweißt. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass solche Abkröpfungen, eine sogenannte Kurbel ausbildend, die Steifigkeit der Trägerstruktur beeinträchtigen und im Crashfall (Front- oder Heckcrash) zu einem undefinierten Abknicken des Trägers führen können. Um diesem Mißstand zu begegnen ist es bekannt, mittels beispielsweise zusätzlich aufgeschweißter Versteifungsbleche oder -profile eine gewisse Steifigkeitserhöhung zu erzielen. Diese Maßnahme bedarf zusätzlicher aufwendiger Arbeitsschritte, die einer Serienfertigung mit der Zielsetzung der Bauteilereduzierung abträglich ist. Des weiteren ist festzustellen, dass eine solche Trägerstruktur zwar für eine ganz bestimmte Fahrzeugplattform geeignet erscheint, jedoch für unterschiedliche Fahrzeugplattformen mit unterschiedlichen Radabständen eher ungeeignet ist, da entweder entsprechend dimensionierte Trägerstrukturen bereitgestellt werden müssen und/oder umfangreiche Anpassungsmaßnahmen erforderlich werden. Ebenso ist für einen eventuell erforderlichen Toleranzausgleich während der Montage ein erhöhter Aufwand zu verzeichnen.

Mit der DE 197 46 238 A1 ist ferner eine Trägerstruktur offenbart, die ihrerseits sich vom Front- bis zum Heckbereich durchgängig erstreckende Bodenlängsträger aus Leichtmetallstrangpressprofilen beinhaltet. Auch diese Trägerstruktur ist für eine ganz bestimmte Fahrzeugplattform gestaltet und nur bedingt für Plattformen mit abweichenden Radabständen und dann auch nur aufgrund umfangreicher Anpassungsmaßnahmen verwendbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine verbesserte Bodenlängsträgeranordnung an Kraftfahrzeugen, bestehend aus wenigstens zwei getrennt voneinander gefertigten und in Fahrzeuglängsrichtung nacheinander angeordneten und an einem Bodenblech festgelegten Hohlprofilen zu schaffen, die ihrerseits mit einfachen Mitteln eine zusätzliche Versteifung der Bodenstruktur und einen einfachen Toleranzausgleich gestattet sowie geeignet ist, für Fahrzeugplattformen mit unterschiedlichsten Radabständen Anwendung zu finden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile der Bodenlängsträgeranordnung in Fahrzeuglängsrichtung zueinander überlappend angeordnet sind. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile ferner zueinander achsparallel angeordnet.

Des weiteren können die besagten Profilenden in Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandet oder untereinander fest verbunden sein und zwar so, dass im Verbindungsbereich derselben ein örtlich begrenztes festigkeitserhöhendes Gesamtprofil gebildet ist. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile derart untereinander verbunden sind, dass Querschnittsbereiche der Hohlprofile ineinanderdringen, indem definierte Profilausschnitte und/oder -einschnitte an einem oder beiden korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile vorgesehen sind. Die korrespondierenden Profilenden sind vorzugsweise durch Schweißung, Klebung und/oder mittels mechanischer Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, untereinander und/oder mit dem Bodenblech fest verbunden.

Fernerhin können die Hohlprofile langgestreckt und/oder gekrümmt ausgebildet sein, wobei ein gekrümmtes Hohlprofil so zu dem vor- und/oder nachgeordnetem Hohlprofil angeordnet respektive mit demselben verbunden ist, dass im Crashfall durch die gebildete "Kurbel" eine möglichst geringe Momentenkraft auf die Bodenlängsträgeranordnung aufgebracht wird.

Weiter wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass wenigstens ein Hohlprofil ein gesondertes gekrümmtes Verbindungsstück zwischen einem vorderen und einem hinteren Bodenlängsträger der Bodenträgeranordnung ist. Ebenso gehört zum Inhalt der Erfindung, dass wenigstens ein Hohlprofil ein Bodenlängsträger mit endseitig integrierter Krümmung ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 die Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einer herkömmlichen Bodenlängsträgeranordnung in einer Ansicht von unten,
2 die Einzelheit "Z" nach 1 mit der erfindungsgemäßen Bodenlängsträgeranordnung in einer möglichen Ausführungsvariante,
3 den Schnitt I-I nach 2,
4 den Schnitt II-II nach 2,
5 die Einzelheit "Z" nach 1 mit der erfindungsgemäßen Bodenlängsträgeranordnung in einer weiteren Ausführungsvariante,
6 den Schnitt III-III nach 5.
1 zeigt schematisch die Teilansicht einer Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs, vorliegend des hinteren Fahrzeugbereiches, mit einer herkömmlichen Bodenlängsträgeranordnung in einer Ansicht von unten. Im wesentlichen ist an einem vorderen Bodenblech 1a (vorliegend links angeordnet) beidseitig der Fahrzeuglängsachse jeweils ein langgestreckter vorderer Bodenlängsträger in Form eines Hohlprofils 2, festgelegt, der seinerseits über ein Verbindungsstück in Form eines vorliegend "S"-förmig gekrümmten Hohlprofils 3 mit einem am hinteren Bodenblech 1b festgelegten sogenannten hinteren Bodenlängsträger in Form eines Hohlprofils 4 verbunden ist. Die Hohlprofile 2, 3, 4 weisen vorliegend einen "U"-förmigen Querschnitt auf und sind nach oben hin durch das Bodenblech 1a, 1b abgedeckt und mit diesem fest verbunden. Mit dieser Maßnahme wird bekanntermaßen bei einem Front- und/oder Heckcrash erreicht, dass die Aufprallkräfte über die Bodenlängsträger in vorteilhafter Weise in nahezu den gesamten Karosserieverbund abgeleitet und durch diesen abgestützt werden.
Wie bereits oben dargetan, hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass aus der gekrümmten, beispielsweise "S"-förmigen Gestaltung von Bodenlängsträgern, eine Beeinträchtigung der Steifigkeit der Trägerstruktur resultiert, die im Crashfall im Verbindungsbereich 5 der Hohlprofile 2, 3, 4 bzw. im Übergangsbereich von der langgestreckten in die gekrümmte Kontur des Bodenlängsträgers ein Abknicken desselben hervorrufen kann. In umfangreichen Versuchen wurde nunmehr gefunden, dass gerade in diesen Verbindungsbereichen 5 eine Steifigkeitserhöhung angezeigt ist.
Erfindungsgemäß wird gem. 2 eine solche Steifigkeitserhöhung realisiert, indem die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 in Fahrzeuglängsrichtung zueinander überlappend angeordnet und auf dem Bodenblech 1a, 1b festgelegt werden. Vorzugsweise werden dabei die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 zueinander achsparallel angeordnet. Dabei kann es auch angezeigt sein, die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 in Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandet auf dem Bodenblech 1a bzw. 1b festzulegen, um beispielsweise Kabel, Schläuche etc. hindurchführen zu können (2 und 4). Ebenso ist es denkbar, die Hohlprofile 2, 3, 4 mit ihren korrespondierenden Profilenden so miteinander zu verbinden, dass im besagten Verbindungsbereich 5 ein örtlich begrenztes festigkeitserhöhendes Gesamtprofil 6, resultierend aus der festen Verbindung der beiden jeweils korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4, gebildet wird.
Gem. den 2 und 3 sind danach in einer möglichen Ausführungsvariante die korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 achsparallel nebeneinander angeordnet. Daraus resultiert ein besonders steifes Gesamtprofil 6, wodurch ein hoher Sicherheitsstandard erreichbar ist. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 achsparallel übereinander anzuordnen, welches sich insbesondere für die Verbindung eines vorderen und hinteren Bodenlängsträgers im Bereich eines vorderen Querträgers in Höhe der Spritzwand anbietet und durch die Erfindung mit erfasst ist (nicht näher dargestellt).
Den 5 und 6 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante zu entnehmen, wobei die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile 2, 3, 4 derart untereinander verbunden sind, dass Querschnittsbereiche der Hohlprofile 2, 3, 4 ineinanderdringen, indem definierte Profilausschnitte 7 und/oder -einschnitte an einem oder beiden korrespondierenden Profilenden vorgesehen sind. Mit dieser Maßnahme kann besonders vorteilhaft definierten und örtlich begrenzten Steifigkeitsanforderungen Rechnung getragen werden, denn es erscheint eine solche neue Gesamtprofilbildung nicht nur vorteilhaft für die bisher angesprochene Verbindung von Bodenlängsträgern mittels gegebenenfalls gekrümmter Verbindungsstücke, sondern jeder Trägerabschnitt kann bei Bedarf entsprechend ausgebildet sein, um örtlich begrenzte Steifigkeitserhöhungen zu schaffen. Die Profilenden sind vorzugsweise durch Schweißung, Klebung und/oder mittels mechanischer Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, fest verbunden. Des weiteren hat sich in den Versuchen, insbesondere am Beispiel eines gekrümmten Hohlprofils 3 als Verbindungsstück zwischen zwei langgestreckten Hohlprofilen 2, 4 in Form eines vorderen und eines hinteren Bodenlängsträgers, als vorteilhaft erwiesen, das gekrümmte, vorliegend "S"-förmige Hohlprofil 3, so zu dem vor- und/oder nachgeordneten Hohlprofil 2, 4 anzuordnen respektive mit demselben zu verbinden, dass im Crashfall durch die gebildete "Kurbel" eine möglichst geringe Momentenkraft auf die Bodenlängsträgeranordnung aufgebracht wird. D. h., es sollte der Abstand "e" zwischen den beiden Mittenachsen der Profilenden des "S"-förmigen Hohlprofils 3 möglichst gering gewählt werden, um nachteilige Auswirkungen der "Kurbel" weitestgehend zu beschränken (1). Gleiches ist selbstverständlich auch anzunehmen, wenn ein Hohlprofil 2 bzw. 4 ein Bodenlängsträger mit endseitig integrierter Krümmung ist und erfindungsgemäß zu einem vor- bzw. nachgeordneten Hohlprofil 4 bzw. 2 angeordnet oder mit demselben verbunden ist (nicht näher dargestellt).
Vorstehende erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Bodenlängsträgeranordnung gestattet im übrigen während der Montage des Kraftfahrzeugs mit einfachen Mitteln auch einen gegebenenfalls erforderlichen Toleranzausgleich der zusammenzufügenden Bauteile. Ebenso ist diese Ausgestaltung besonders prädestiniert für Serienfertigungen, die ihrerseits mit an sich gleichartigen Fahrzeugplattformen einhergehen, jedoch unterschiedliche Radabstände aufweisen. Infolge der überlappenden Gestaltung der Hohlprofile 2, 3, 4 können bei Verwendung gleichartiger Bauteile (Hohlprofile 2, 3, 4) solche Maßunterschiede unproblematisch ausgeglichen werden.

Claims

Bodenlängsträgeranordnung an Kraftfahrzeugen, bestehend aus wenigstens zwei getrennt voneinander gefertigten und in Fahrzeuglängsrichtung nacheinander angeordneten und an einem Bodenblech festgelegten Hohlprofilen, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) in Fahrzeuglängsrichtung zueinander überlappend angeordnet sind.
Bodenlängsträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) zueinander achsparallel angeordnet sind.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) in Fahrzeugquerrichtung zueinander beabstandet auf dem Bodenblech (1a, 1b) festgelegt sind.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) untereinander fest verbunden sind und zwar so, dass im Verbindungsbereich (5) ein örtlich begrenztes festigkeitserhöhendes Gesamtprofil (6) gebildet ist.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) derart untereinander verbunden sind, dass Querschnittsbereiche der Hohlprofile (2, 3, 4) ineinanderdringen, indem definierte Profilausschnitte (7) und/oder -einschnitte an einem oder beiden korrespondierenden Profilenden der Hohlprofile (2, 3, 4) vorgesehen sind.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierenden Profilenden durch Schweißung, Klebung und/oder mittels mechanischer Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Niete, untereinander und/oder mit dem Bodenblech (1a, 1b) fest verbunden sind.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlprofile (2, 3, 4) langgestreckt und/oder gekrümmt ausgebildet sind und ein gekrümmtes Hohlprofil (3) so zu dem vor- und/oder nachgeordnetem Hohlprofil (2, 4) angeordnet respektive mit demselben verbunden ist, dass im Crashfall durch die gebildete "Kurbel" eine möglichst geringe Momentenkraft auf die Bodenlängsträgeranordnung aufgebracht wird.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hohlprofil (3) ein gesondertes gekrümmtes Verbindungsstück zwischen einem vorderen und einem hinteren Bodenlängsträger der Bodenträgeranordnung ist.
Bodenlängsträgeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hohlprofil (2, 4) ein Bodenlängsträger mit endseitig integrierter Krümmung ist.