DE19517922A1

DE19517922A1 - Fahrzeugrahmen

Info

Publication number: DE19517922A1
Application number: DE1995117922
Authority: DE
Inventors: Detlef Helm; Wolfram Haug; Edvin List Clausen
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugrahmen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Werden Längsträger eines Fahrzeugrahmens an ihrem vorderen Ende mit einem Querträger verbunden, der beispielsweise auch einen Stoßfänger abstützt, so müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, damit der Fahrzeugrahmen im Falle eines Crash eine gezielte Längsnachgiebigkeit hat. Ohne solche Vorkehrun gen kommt es insbesondere am Beginn der Krafteinleitung zu erheblichen Kraft spitzen, wie es beispielsweise in Fig. 3 der DE 19 33 149 B veranschaulicht ist. Zum Vermeiden der anfänglichen Spitze in der Formänderungskurve wird in der Schrift vorgeschlagen, die entsprechenden Trägerabschnitte vorzustauchen. Dies ist aufwendig und schlecht kontrollierbar.

Zum Erreichen eines bestimmten Verformungsverhaltens ist es auch schon be kannt, im vorderen Endbereich der Längsträger in den Ecken des Profilquerschnitts Sicken auszubilden (DE 24 59 519 B), was bei dem verwendeten Blechmaterial möglich ist, aber trotzdem einen hohen Aufwand bedeutet.

Schließlich ist es zum Beeinflussen des Verformungsverhaltens auch schon be kannt, im Bereich von Querschnittsecken des Längsträgers Einschnitte zum Einlei ten der Verformung vorzusehen (DE 24 57 400 A).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugrahmen der vorausge setzten Bauart zu schaffen, bei dem auf besonders einfache Weise im Falle eines Crash die anfänglichen Spitzen in der Formänderungskurve beim Stauchen der Längsträger vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebe nen Maßnahmen gelöst.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.

Eine Ausnehmung in der Profilwand des Längsträgers läßt sich, beispielsweise durch Stanzen, sehr kostengünstig anbringen. Insbesondere dann, wenn die Aus nehmung vom stirnseitigen Rand des Längsträgers ausgeht, ist sie einfach zu rea lisieren. Über die Form und Lage der Ausnehmung kann die insbesondere am Be ginn des Verformens bedeutsame Formänderungsarbeit, ohne die oben beschrie benen Formänderungsspitzen, beeinflußt und abgestimmt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand zweier in der Zeich nung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht eines Fahrzeugrahmens in dem Bereich, in dem ein Längs träger mit einem Querträger verbunden ist und

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbei spiels.

In Fig. 1 der Zeichnung ist der Fahrzeugrahmen lediglich mit seinem vordersten Endbereich eines Längsträgers 1 dargestellt. In strichlierten Linien ist ein Querträ ger 2 angedeutet, der mit dem Längsträger 1 verbunden ist. Der Querträger 2 kann im vordersten Fahrzeugbereich liegen und zur Abstützung beispielsweise eines Stoßfängers dienen.

Der aus einem Leichtmetall-Strangpreßprofil hergestellte Längsträger 1 weist eine obere Wandung 3, eine untere Wandung 4 und eine Seitenwand 5 bzw. 6 auf. Sowohl in der oberen Wandung 3 als auch in der unteren Wandung 4 ist in dem an dem Querträger 2 angrenzenden Bereich des Längsträgers 1 je eine Ausnehmung 7 vorgesehen. Wie man erkennt, erstreckt sich die Ausnehmung 7 dabei vom stirn seitigen Rand 8 des Längsträgers 1 in Trägerlängsrichtung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Ausnehmung 7 trapezförmig ausgebildet, wobei die längere Trapezseite dem Querträger 2 zugekehrt ist.

Wie in einer strichpunktierten Linie 9 angedeutet, könnte jede Ausnehmung auch einen teilkreisförmigen Rand haben.

Jede Ausnehmung 7 erstreckt sich in Richtung des Längsträgers 1 etwa um das Maß a der halben sich einstellenden Beulwellenlänge. Werden hohle Profile in ihrer Längsrichtung gestaucht, so bilden sich nacheinander Falten aus. Der Abstand und die Größe der Falten sind abhängig von der Geometrie des Trägers, von der Wandstärke, von dem verwendeten Material und anderem mehr. Der Abstand des Material einer Falte von der benachbarten Falte im unverformten Zustand des Trä gers wird häufig auch als Beullänge bezeichnet.

Mit der in der Fig. 1 beschriebenen Anordnung und Ausbildung der Ausnehmungen 7 läßt sich die beim Verformen des Längsträgers 1 im Falle eines Crash ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen auftretende Spitze der Verformungskräfte am Beginn des Verformungsweges (Peak) vermeiden. Der Beginn des Faltens der Längsträger-Wandungen wird kontrollierter eingeleitet, so daß ein zumindest an nähernd von Anfang an etwa gleich bleibender Verformungswiderstand und damit eine günstige Energieverzehr erreichbar ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Längsträger 1′ mit seinem vorde ren Ende dargestellt, der zwei durch eine innere Zwischenwand 10 voneinander getrennte Hohlkammern 11 und 12 aufweist. Die Ausnehmung 7 ist dabei in der Zwischenwand 10 ausgebildet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Aus nehmung 7 trapezförmig. Sie könnte ebenfalls, wie wiederum mit einer strichpunk tierten Linie 9 angedeutet, auch die Form eines Teilkreises haben.

Die Ausnehmung 7 sollte bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 so weit wie möglich an die seitlichen Wandungen der Längsträger 1 bzw. 1′ heran reichen.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch bei dem nach Fig. 2 ist der stehengebliebene stirnseitige Rand 8 bzw. 8′ des Längsträgers 1 bzw. 1′ mit der benachbarten Breitseite des Querträgers 2 verschweißt.

Claims

1. Fahrzeugrahmen, mit wenigstens einem aus Leichtmetall als Strangpreß profil hergestellten Längsträger, der an einem Ende mit einem insbesondere als Stoßfängerabstützung dienenden Querträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer auf den Querträger sto ßenden Profilwand (3, 4) des Längsträgers (1, 1′) eine Ausnehmung (7) vorgesehen ist.

2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich vom stirnseitigen Rand (8) des Längsträgers (1) in Trägerlängsrichtung erstreckt.

3. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich zumindest im Be reich des stirnseitigen Randes (8) des Längsträgers (1,1) über die ganze Breite der Profilwand (3, 4) erstreckt.

4. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) etwa trapezförmig aus gebildet ist, wobei die längere Trapezseite dem Querträger (2) zugekehrt ist.

5. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, mit einem Längsträger (1), der ein im wesentlichen rechteckiges oder quadratisches Querschnittsprofil hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) in einander gegen überliegenden Wandungen (3, 4) ausgebildet sind.

6. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (7) in der oberen und unteren Wandung (3 bzw. 4) des Längsträgers (1) ausgebildet sind.

7. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (1′) durch wenigstens eine innere Zwischenwand (10) voneinander getrennte Hohlkammern (11, 12) aufweist und die Ausnehmung (7) in jeder Zwischenwand (10) ausgebildet ist.

8. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) sich in Richtung des Längsträgers (1) etwa um das Maß (a) der halben sich einstellenden Beul wellenlänge erstreckt.