DE69402690T2

DE69402690T2 - Konstruktionsteil

Info

Publication number: DE69402690T2
Application number: DE69402690T
Authority: DE
Inventors: Edvin Clausen; Peter Gundlach
Original assignee: Norsk Hydro ASA
Current assignee: Norsk Hydro ASA
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2014-02-22
Also published as: EP0683741A1; AU6157894A; WO1994019227A1; JPH08507018A; DE69402690D1; EP0683741B1; NO930618L; NO930618D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konstruktionsteil für einen Fahrzeugkörper und insbesondere auf eine verbesserte Verbindung zwischen sich in Längsrichtung erstreckenden strukturellen Gliedern und damit verbundenen querverlaufenden Gliedern in einem solchen Aufbau, z. Bsp. in der vorderen Struktur eines Fahrzeuges.
Normalerweise werden solche Zusammenstellungen, die z. Bsp. aus längsverlaufenden Vorder- oder Rückteilen sowie aus in Querrichtung verlaufenden Kreuzgliedern in einem Fahrzeugsrahmen bestehen, durch Schweißen der Glieder oder durch einen kombinierten Einsatz von speziell angepaßten Verbindungsteilen, z. Bsp. durch gegossene oder geschweißte Teile, hergestellt, um so den gemeinsamen Bereich der unter einem im wesentlichen rechten Winkel zusammengefügten Glieder zu verstärken. Jedoch führen diese Verbindungen, die aufgrund eines Aufpralles mit der Vorderseite oder mit der Rückseite des Fahrzeuges großen Aufprallkräften ausgesetzt sind, nicht immer zu einer angemessenen Unterstützung der vorderseitigen bzw. rückseitigen Glieder im Falle eines Zusammenstoßes. Normalerweise, vollziehen die längsverlaufenden vorderseitigen bzw. rückseitigen Glieder, vor ihrem Zusammenfügen mit einem Seitenglied, eine gebogene (gekrümmte) Konfiguration, um sich dem vorderseitigen/rückseitigen Fahrzeugrad anzupassen. Solch ein gekrümmter Bereich der Glieder besitzt eine inhärente Tendenz zu einem weitreichenden Verbiegen infolge eines Zusammenstoßes und stellt folglich eine Gefahr eines (gleichzeitigen Durchbrechens mit) Eindringens der sich verbiegendenilockernden Glieder in die Passagierkabine hinein dar, sowie eine Verletzungsgefahr für die Insassen des Fahrzeuges.
Es ist darum ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen verstärkten Zusammenbau der längs- und querverlaufenden strukturellen Glieder vorzusehen, welche die obengenannten, sich von ihrer Natur her aus den vorher bereits bekannten Verbindungen ergebenden Nachteile vermeiden und welche die Gefahr eines übermäßigen Verbiegens der längsverlaufenden Glieder im Falle eines Zusammenstoßes umgehen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zusammenbau vorzusehen, welcher im Falle eines frontalen Zusanunenstoßes eine bessere Verteilung der Beanspruchung zwischen den längsverlaufenden und den querverlaufenden Gliedern gewährleistet.
Die obengenannten sowie noch weitere Ziele werden entsprechend der vorliegenden Erfindung dadurch erzielt, daß ein neuer struktureller Zusammenbau geschaffen wird, welcher sich aus in Längsrichtung verlaufenden Gliedern und aus damit verbundenen querverlaufenden Gliedern zusammensetzt, wobei die Glieder zusammengefligt werden unter Zuhilfenahme von in Längsrichtung ineinander greifenden Verbindungen, die durch Biegen der Endteile der querverlaufenden Glieder und durch Ausrichten derselben in Bezug auf komplementär geformte längsverlaufende Glieder gebildet werden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Zusammenbaues gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die in Längsrichtung ineinander greifenden Verbindungen eine über ihre Ausdehnung hinweg wechselnde Dimension auf
Andere Ziele, spezifische Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, nämlich die Figuren 1-7, offensichtlich.
Dabei ist
die Figur 1, eine schematische partielle Ansicht von oben auf einen Zusammenbau wie er in der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann, und
die Figur 2, eine schematische partielle Ansicht von oben auf eine besondere Ausführungsform des Zusammenbaues, während
die Figuren 3-7 jeweilige Querschnittsansichten verschiedener Konfigurationen von strukturellen Gliedern sind, wie sie bei der vorliegenden Erfindung anwendbar sind.
Bei Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Figur 1, erkennt man ein Konstruktionsteil 1, welches schematisch in einer partiellen Ansicht von oben dargestellt ist und welches als eine vordere Struktur in einem Fahrzeugkörper angewandt wird. Das Konstruktionsteil besteht aus einem Paar von im wesentlichen parallelen und sich in Längsrichtung erstreckenden vorderen Gliedern 2, welche an einer sich in Querrichtung erstreckenden Stoßstange 3 angebracht sind, sowie aus einem Kreuzglied 4, welches einen Motorenbereich (Platz) 5 gegenüber der Passagierkabine 6 des Fahrzeuges abgrenzt.
Das Kreuzglied 4 besteht aus einem im wesentlichen geraden Teil 41, das sich zwischen seinen Endteilen 42 erstreckt, wobei die Endteile 42 parallel zu einem vorherbestimmten Teil 21 des längsverlaufenden vorderen Gliedern 2 gebogen sind und auf dieselben ausgerichtet sind. Die in Längsrichtung ineinander greifenden Verbindungen 7 zwischen den längsverlaufenden Gliedern 2 und den querverlaufenden Gliedern 4 werden durch komplementär geformte und normalerweise durch Extrusion hergestellte Glieder erzielt und/oder durch ein teilweises Entfernen ihrer benachbarten Wände über einen die Verbindung herstellenden Bereich hinweg. Die Verbindung zwischen den Gliedern wird desweiteren durch irgendwelche konventionellen Mittel sichergestellt, z. Bsp. durch Schweißen, und dies bezieht sich auch auf die Verbindung des Konstruktionsteiles (vorderseitige/rückseitige Struktur) 1 mit dem Seitenglied 8 des Fahrzeugrahmens, um auf diese Art und Weise eine optimale integrierte dreifach verbundene Zwischenverbindung zwischen dem Seitenglied (Schwelle) 8, dem vorderseitigen/rückseitigen Glied 2 und dem querverlaufenden Glied 4 zu gewährleisten.
Diese besondere Konfiguration der Verbindungen stellt eine bedeutende Verstärkung der längsverlaufenden Glieder dar und demzufolge eine Entlastung für die Aufprallkräfte, so daß ein Verbiegen und ein mögliches Brechen der Verbindung aufgrund der Verteilung der Beanspruchung zwischen den längsverlaufenden und den querverlaufenden Gliedern vermieden wird.
Figur 2 illustriert schematisch in einer teilweise aufgebrochenen Draufsicht eine besonders vorteilhafte Ausfiilrrungsform des Aufbaues. Die in Längsrichtung ineinander greifende Verbindung 7 zwischen dem Kreuzglied 4 und dem vorderen Glied 2 zeigt eine wachsende Dimension in Richtung auf den verbindenden Bereich mit dem Seitenglied 8 und einem A-Pfosten 9, der sich in senkrechter Richtung aus dem Seitenglied heraus erstreckt. Auf diese Weise wird eine optimal verstärkte Verbindung zwischen den Gliedern 2, 4, 8 erreicht, welche den größten Querschnitt (und Kontaktbereich zu dem Seitenglied) dort aulweisen wo die Beanspruchung unter dem Zusammenstoß am größten ist.
Weiterhin liefert diese optimierte Anordnung/Konfiguration der Verbindung auch besser Raum in dem Bereich der Passagierkabine, wo derselbe für eine Verschiebung der Betätigungs-/Kontrollhilfsmittel (Kupplung, Bremse, Fußgaspedal) benötigt wird.
Die Figuren 3-7 illustrieren in einer entlang der Linie I-I der Figuren 1 oder 2 aufgenommenen Querschnittsansicht verschiedene Konfigurationen von ineinander greifenden längs- und querverlaufenden Gliedern. Dabei werden beide Arten von Gliedern typischerweise als geschlossene Formen (Kastenquerschnitt) vorgesehen und aus einem Leichtmetall extrudiert, z. Bsp. aus Aluminium oder aus einer Al-Legierung.
Die Figur 3 zeigt ein Seite an Seite Anordnung der zusammengefügten Glieder 2, 4, wobei das Kreuzglied 4 das vordere Glied 2 teilweise umfaßt, dies durch die sich außen in Längsrichtung hin erstreckenden Flanschen 43, 44. Beide Glieder werden als geschlossene Formen ausgelegt.
Die Figuren 4 und 5 sind zwei alternative Ausführungsformen der obengenannten Anordnung und sie illustrieren ein Kreuzglied mit einer einzelnen Kammer 4, welches sich durch teilweises Entfernen der benachbarten Wand über eine vorherbestimmte Ausdehnung der Verbindung hinweg an das vordere Glied 2 anpaßt.
Eine andere besondere Konfiguration der ineinander greifenden Verbindungen 7 zwischen den Gliedern 2, 4 wird schematisch in Figur 6 gezeigt. Die Glieder sind nach einem gestaffelten Muster angeordnet. Das Kreuzglied 4 weist einen teilweise entfernten Eckwandteil 46 auf, so daß es sich über die gemeinsam verlaufende Ausdehnung an das vordere Glied 2 anpassen kann. Das Kreuzglied 4 könnte auf eine ähnliche Weise über dem obengenannten vorderen Glied 2 positioniert sein.
Die Figur 7 zeigt schlußendlich eine andere Ausführungsform der in Längsrichtung ineinander geschachtelten Verbindung 7, über den Weg einer senkrechten Anordnung der Glieder 2, 4, wobei dieselben als Kastenformen mit einer einzelnen Kammer vorgesehen sind und das "tragende" Kreuzglied 4 einen unterstützenden längsverlaufenden Flansch 48 aufweist.

Claims

1. Konstruktionsteil (1) eines Fahrzeugkörpers aus sich in Längsrichtung erstreckenden strukturellen Gliedern (2) und aus damit verbundenen querverlaufenden Gliedern (4), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der querverlaufenden Glieder (4) als ein integral extrudiertes Glied vorgesehen ist, welches aus einem im wesentlichen geraden zentralen Teil (41) besteht, das sich zwischen Endteilen (42) erstreckt, und daß die Endteile (42) gebogen und ausgerichtet werden auf komplementär geformte längsverlaufende Glieder (2) die über eine vorherbestimmte Ausdehnung der längsverlaufenden Glieder hinweg eine in der Längsrichtung ineinander greifende Verbindung (7) bilden, und daß die sich daraus ergebende Verbindung (7) einen integralen Teil der gegenseitigen Verbindung mit einem Seitenglied (8) des Fahrzeugkörpers darstellt.

2. Konstruktionsteil gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Glieder (2) vorderseitige oder rückseitige Glieder sind und das querverlaufende Glied (4) ein Kreuzglied in einer Fahrzeugkörperstruktur ist, und daß die in der Längsrichtung ineinander greifende Verbindung (7) eine wachsende Dimension in Richtung auf einen verbindenden Bereich auf dem Seitenglied (8) hin aufweist.

3. Konstruktionsteil gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Glieder (2) und die querverlaufenden Glieder (4) in einem nebeneinander angeordneten Muster über die ineinander greifende Verbindung (7) hinweg ausgerichtet sind.

4. Konstruktionsteil gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der benachbarten Wände der ausgerichteten Glieder (2, 4) über die Ausdehnung der ineinander greifenden Verbindung (7) hinweg weggenommen wird.

5. Konstruktionsteil gemäß Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Glieder (2) und die querverlaufenden Glieder (4) senkrecht in einem gestaffelten Muster über die Ausdehnung der ineinander greifenden Verbindung (7) hinweg angeordnet werden.

6. Konstruktionsteil gemäß dem einen oder dem anderen der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die querverlaufenden Glieder (4) als extrudierte, geschlossene Formen vorgesehen sind.