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Tragwerk für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung geht von einem insbesondere für Personenkraftwagen bestimmten Tragwerk aus, das mit zwei seitlichen, etwa in den Reifenebenen in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Längsholmen versehen ist, die unmittelbar hinter dem Vorderrad und vor dem Hinterrad hochragende Teile aufweisen, welche in Tragsäulen für das Fahrzeugdach übergehen und durch das Dach bzw. das Dach tragende, seitliche
Kastenträger so miteinander verbunden sind, dass an jeder Seite des Fahrzeuges ein ringförmig geschlosse- ner sechseckiger Rahmen mit horizontalen unteren und oberen Seiten entsteht.
Die Erfindung liegen die neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet des Fahrzeugbaues zugrunde, welche besagen, dass bei Unfällen, u. zw. insbesondere bei heftigen Aufprall-Unfällen, die Fahrzeuginsassen nur dann vor schwersten körperlichen Schäden bewahrt werden können, wenn der den Fahrgastraum umschlie- ssende Mittelteil des Fahrzeugaufbaues ausserordentlich starr ausgebildet ist, wogegen die sich daran nach v (rne und hinten anschliessenden Teile des Fahrzeuges schwächer und relativ nachgiebig ausgebildet sein sollen. Bei einer derartigen Ausbildung des Kraftfahrzeuges wird die kinetische Energie bei Rammstössen in Arbeit zum Deformieren der Endteile umgesetzt, während die starre Mittelzelle im wesentlichen unbeschädigt bleibt und die Fahrgäste sicher schützt.
Es hat sich auch gezeigt, dass ein entsprechend diesen
Erkenntnissen ausgebildeter Wagen nicht etwa einen starren, etwa in Achshöhe liegenden Rahmen aufweisen darf, sondern dass die Längsträger über die Räder hochgezogen und mit schwächerem Querschnitt oberhalb der Räder nach vorne geführt werden müssen. Deshalb werden die bei Rammstössen auftretenden Kräfte nicht etwa in der Höhe der Radachsen, wo etwa die Stossstangen angebracht sind, sondern vielmehr in der Höhe der Oberkante der Reifen, also etwa in der halben Höhe des Wagens, auf den Mittelteil des Fahrzeugaufbaues übertragen.
Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, dem Mittelteil des Fahrzeugaufbaues eine erhöhte Torsions- und Formsteifigkeit zu verleihen und diesen insbesondere zum Aufnehmen von etwa in halber Höhe des Fahrzeuges eingeleiteten Stosskräften auszubilden.
Die bisher bekanntgewordenen Tragwerke, welche an jeder Seite des Fahrzeuges ringförmig geschlossene Rahmen aufweisen, sind nicht zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe geeignet, weil die die unteren Längsträger mit dem Dach verbindenden Säulen sowohl hinsichtlich ihrer Stärke als auch ihrer Gestaltung nicht zur Aufnahme grösserer Spitzenkräfte ausgebildet sind. So sind Tragwerke für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden, bei welchen die vorderen und hinteren Säulen des Rahmens leicht nach innen geneigt oder höchstens senkrecht auf dem Längsträger stehen und im Bereich des Daches bogenförmig miteinander verbunden sind, so dass diese Säulen bei Stössen leicht eingeknickt werden können. Bei einem weiteren bekannten Kraftfahrzeug sind die vorderen und hinteren Säulen gegenüber der Horizontalen nach hinten geneigt, so dass dieser Rahmen etwa ein Parallelogramm bildet.
Auch hier können dit : Säulen bei Stössen leicht eingeknickt oder bei hochliegenden Stössen von vom leicht an ihrer Basis abgebrochen werden.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile der bekannten Kraftfahrzeug-Tragwerke vermieden.
Ausserdem liegt der Erfindung aber auch die Aufgabe zugrunde, Personenkraftwagen, die Schiebetüren aufweisen, mit einem präzisen, formsteifen und stabilen Bett für die Türen, insbesondere für eine Schiebetür, auszustatten. Durch die Erfindung soll der äussere Rahmen oder die Einfassung für die Tür ein in sich festes und solides Gebilde darstellen. Auch dies ist für einen Unfallschutz von hervorragender Bedeutung,
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weil die Insassen eines Kraftfahrzeuges oftmals durch Aufspringen der Türen bei Unfällen aus dem Wagen herausgeschleudert und schwer verletzt werden.
Weiterhin soll durch die Erfindung eine gute Verankerung der im modernen Personenkraftwagenbau in immer grösserem Masse verwendeten grossflächigen, gebogenen Scheiben, insbesondere der Panoramaschei- ben, erzielt werden.
Von einem Tragwerk für Kraftfahrzeuge der oben beschriebenen Art ausgehend besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass die im stumpfen Winkel an die Längsholme angeschlossenen Teile und die gleichfalls im stumpfen Winkel an die Dachträger angesetzten Tragsäulen des Sechseckrahmens unter Bil- dung eines nach aussen weisenden stumpfen Winkels etwa in halber Wagenhöhe bzw. in Höhe der Reifen- oberkante miteinander verbunden sind.
Zur Vereinfachung der Fertigung und zur weiteren Erhöhung der Stabilität ist es vorteilhaft, wenn der
Dachträger des in Fahrzeuglängsrichtung liegenden, seitlichen, geschlossenen Sechseckes gleichzeitig einen Teil des vorzugsweise ringförmig, insbesondere oval ausgebildeten Dachrahmens bildet. Endlich können noch Querträ. ger zur Verbindung der seitlichen sechseckigen Rahmen untereinander im Bereiche der
Wurzeln der das Dach tragenden Säulen angeordnet sein, wodurch die Festigkeit des Tragwerk-Mittelteiles weiter erhöht wird.
Weitere Einzelheiten sind einem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das an Hand von drei Figuren näher dargestellt ist. Fig. 1 zeigt in einer Schemazeichnung die erfindungsgemässen seitlichen, geschlossenen Sechsecke des Tragwerkes ; Fig. 2 zeigt einen mittleren Querschnitt durch einen Personenkraftwagen nach der Schnittlinie II-H der Fig. 3 ; Fig. 3 zeigt die Seitenansicht des Personenkraftwagens nach Fig. 2, entsprechend der Blickrichtung III nach Fig. 2.
Die Fig. 1 zeigt die für die Erfindung wesentlichen Teile des Tragwerkes eines Personenkraftwagens.
Der genannten Figur ist zu entnehmen, dass die Längsholme 1 oder Teile davon, Teile 2 des Dachrahmens 3, die hinter den Vorderrädern 4 aufragenden Teile 5 und die unmittelbar vor den Hinterrädern 6 hochragenden Teile 7 gemeinsam einen sechseckigen Rahmen 8 bilden, dessen Teile 5 und 7 etwa in halber Wagenhöhe bzw. in Höhe der Reifenoberkante einen nach aussen weisenden stumpfen Winkel bilden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Konkretisierung des in Fig. 1 zum Ausdruck gebrachten erfindungsgemässen Grundgedankens.
In Fig. 2 sind im Querschnitt die zum Sechseck 8 gehörenden Teile 2 des Dachrahmens oder-ringes als Kastenprofile dargestellt. In gleicher Weise sind die Längsholme 1 als Kastenprofile oder Hohlträger ausgebildet.
Die Fig. 3 zeigt die Seitenansicht des Personenkraftwagens nach Fig. 2 in der Blickrichtung III. Es handelt sich bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Wagen um einen Wagen mit Schiebetür. Diese Tür ist
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gelangt, zu sehen ist. Diese Öffnung gibt im wesentlichen die Form des erfindungsgemässen Sechseckes 8 wieder. Der strichpunktierte Linienzug 18 gibt die ungefähre Lage der neutralen Faser in den zu einem Sechseck zusammengebauten Teilen 1, 2,5, 7,9 und 10 wieder. Der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass sich die Teile 5 und 10 bzw. 7 und 9 etwa in der Höhe der Reifenoberkante, welche etwa gleich der halben Wagenhöhe ist, unter einem stumpfen Winkel treffen. Hiedurch ist das erfindungsgemässe Tragwerk zur Aufnahme, insbesondere in dieser Höhe in das Tragwerk eingeleiteter Stösse hervorragend geeignet.
Die seitlich hochragenden Teile, insbesondere die Tragsäulen 9 und 10 für das Dach 13, dienen gleichzeitig zur Halterung der Frontscheibe 12 bzw. Heckscheibe 11. Die genannten Scheiben 11 und 12 sind grossflächig und gebogen ausgeführt ; sie erhalten auf Grund der geschlossenen sechseckigen Ausbildung der seitlichen Tragwerksteile ebenfalls eine stabile, torsionssteife Grundlage für ihre Befestigung.
Eine Schiebetür braucht wegen ihrer grossflächigenAusführung eine stabile Lagerung. d. h. Einrahmung in geschlossenem Zustand, damit Schwingungen der Tilr und daraus resultierende lästige Geräusche vermieden werden. Weiterhin muss eine solide Einbettung der Schiebetür schon deshalb vorhanden sein, weil sich sonst Deformationen der Tür oder der die Tür umgebenden Teile ergeben würden. Durch die erfindungsgemässe Umrahmung der Tür durch die Bauteile 1, 2,5, 7,9 und 10 wird ein solches stabiles und solides Bett für die Schiebetür geschaffen. Die beschriebene erhöhte Stabilität wird im wesentlichen durch die Verwendung des Teiles 2 des Dachrahmens 3 oder des Daches 13 zum Bilden des Sechseckes 8 erreicht.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Ecken des Sechseckes abgerundet und die aneinander anschliessenden Tragwerksteile, z. B. 1-5, 5-10, 10-2 usw., bilden miteinander Winkel, die mehr als 900 betragen.
Wie weiterhin aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Sechseckform 8 zur Mittelquerebene vollsymmetrisch ausgefüh ! t. Hieda : eh wird eine.-weitgehende Vereinfachung. der Fertigung erzielt. Wie die Fig. l und 2 zeigen, braucht'das Sechseck jedoch nicht unbedingt in einer Ebene zu liegen, sondern es kann sich bei-
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spielsweise, wie es die Teile 2 nach Fig. l zeigen, in seinem oberen Bereich der ovalen oder elliptischen Form 3 des Daches anpassen und daher in mehreren Richtungen ausgewölbt sein. Zur Verbindung der Rahmen untereinander können ausser Querträgem 14 und 15 im Bereich der Längsholme 1 und z.
B. dem ovalen Dachrahmen 3 auch noch Querträger 16 und 17 im Bereich der Wurzeln der das Dach tragenden Säulen 9, 10 angeordnet sein, die dann einer weiteren Verstärkung und Versteifung des erfiadungsgemissen Tragwerkes dienen.
Im Rahmen des erfindungsgemässen Grundgedankens sind in jeweiliger Anpassung an des gewünschten Fahrzeugtyp weitere Möglichkeiten zur Ausgestaltung des Sechseckes 8 möglich.
PATENTANSPRÜCHE.
1. Tragwerk für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, mit zwei seitlichen, etwa in den Reifenebenen in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Längsholmen, die unmittelbar hinter dem Vorderrad und vor dem Hinterrad hochragende Teile aufweisen, welche in Tragsäulen für das Fahrzeugdach übergehen und durch das Dach bzw. das Dach tragende, seitliche Kastenträger so miteinander verbunden sind, dass an jeder Seite des Fahrzeuges ein ringförmig geschlossener, sechseckiger Rahmen mit horizontalen unteren und oberen Seiten entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass die im stumpfen Winkel an die Längsholme (1) angeschlossenen Teile (5,7) und die gleichfalls im stumpfen Winkel an die Dachträger (2) angesetzten Tragsäulen (9, 10) des Sechseckrahmens unter Bildung eines nach aussen weisenden stumpfen Winkels etwa in halber Wagenhöhe bzw.
in Höhe der Reifenoberkante miteinander verbunden sind.