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Dokumentenidentifikation DE69806460T2 16.01.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0926048
Titel Hilfsrahmen für Fahrzeuge
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Brown, Richard Peter, Stratford-upon-Avon, WarwickshireCV377AD, GB;
Edwards, Christopher Mark, Northfield, Birmingham B31 2BJ, GB
DE-Aktenzeichen 69806460
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.12.1998
EP-Aktenzeichen 983102229
EP-Offenlegungsdatum 30.06.1999
EP date of grant 10.07.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.01.2003
IPC-Hauptklasse B62D 21/11
IPC-Nebenklasse B62D 21/15   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft Hilfsrahmen für den Vorbau eines Fahrzeugs. Aus der GB2235660, US4781398, GB2090795 und DE35 22 447 ist beispielsweise die Bereitstellung eines Fahrzeughilfsrahmens bekannt, der verschiedene Fahrzeugbauteile, wie zum Beispiel Lenk- und Aufhängungsbauteile, trägt und so angeordnet ist, daß er sich bei einem Aufprall verformt und so Energie absorbiert, um dadurch bei einem Zusammenstoß zum Schutz der Fahrzeuginsassen beizutragen. Die obengenannte US-Schrift stellt ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bereit.

Die in diesen Schriften offenbarten Konstruktionen maximieren jedoch nicht die Fähigkeit des Hilfsrahmens, zu einer wirksamen Energieaufnahme beizutragen, und die vorliegende Erfindung strebt nach einer Verbesserung ihnen gegenüber mittels der Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Fahrzeug mit einem Aufbau und einem daran angebrachten Hilfsrahmen bereit, der zum Tragen verschiedener Fahrzeugbauteile angeordnet ist, wobei der Aufbau zwei sich im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs erstreckende Längsträger enthält, deren Vorderenden mit einem aufprallabsorbierenden Querglied verbunden sind, und der Hilfsrahmen zwei Längsabschnitte enthält, die sich im wesentlichen parallel zu den Längsträgern und im wesentlichen genauso weit nach vorne erstrecken und deren Vorderenden mit einem aufprallabsorbierenden Querglied verbunden sind. Gemäß der Erfindung umfassen darüber hinaus die Längshilfsrahmenabschnitte Vorderteile und Hinterteile, wobei die Vorderteile so angeordnet sind, daß sie sich bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs vor den Hinterteilen verformen, und wobei die Vorderteile von den Hinterteilen lösbar sind, um einen Austausch der Vorderteile zu ermöglichen.

Nunmehr werden nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben; es zeigen dabei:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Fahrzeughilfsrahmens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Anordnung von Fig. 1,

Fig. 3 den Vorderteil eines Fahrzeugs mit dem Hilfsrahmen nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Hilfsrahmens und einer Stoßfängeranordnung, die Teil eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung bilden, und

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teils der Anordnung nach Fig. 4.

Auf die Fig. 1 bis 3 Bezug nehmend, umfaßt ein Fahrzeughilfsrahmen einen Hinterteil 10 und einen Vorderteil 12. Der Hinterteil 10 umfaßt ein Paar sich in etwa parallel zur Längsachse X-X des Fahrzeugs erstreckende Seitenabschnitte 14, 16 und einen Querträger 18, der ungefähr in der Mitte zwischen den Enden der Seitenabschnitte 14, 16 an seinen Enden mit ihnen verbunden ist. Jeder Seitenabschnitt 14, 16 ist an zwei Stellen am Fahrzeugaufbau befestigt: einer hinteren Halterung 20 an seinem Hinterende 22 und einer vorderen Halterung 24 an seinem Vorderende 26. Jede vordere Halterung 24 umfaßt einen Montagehalter 28, dessen unteres Ende 30 am Seitenabschnitt 14, 16 und dessen oberes Ende 32 am Fahrzeugaufbau befestigt ist.

Deshalb bildet der Hinterteil 10 des Hilfsrahmens einen an jeder Ecke am Fahrzeugaufbau befestigten starren H- förmigen Träger, an dem verschiedene Bauteile des Fahrzeugs befestigt werden können. Insbesondere ist ein Aufhängungslenker 34 mittels eines Paars Buchsen 36, 38 an jedem Seitenabschnitt 14, 16 angebracht. Eine 36 der Buchsen liegt ungefähr auf gleicher Höhe mit dem Hinterrand 39 des Querträgers 18 und weist eine horizontale Achse auf, die parallel zu der des Querträgers ·18 verläuft, und die andere 38 liegt ungefähr auf gleicher Höhe mit dem Vorderrand 40 des Querträgers 18 und weist eine vertikale Achse auf. Zusammen definieren die Buchsen 36, 38 eine Schwenkachse, die sich im wesentlichen parallel zum Seitenabschnitt 14, 16 erstreckt und um die der Aufhängungslenker 34 schwenken kann, wodurch eine Vertikalbewegung des daran angebrachten Rads gestattet wird.

Des weiteren ist eine Lenkungszahnstange, 42 genauso wie ein Stabilisator 44 am Querträger 18 befestigt.

Der Vorderteil 12 des Hilfsrahmens besteht aus einem Rohrteil 45, das so gebogen ist, daß es einen sich quer über das Fahrzeug erstreckenden Vorderteil 46 und zwei sich von den Enden des Vorderteils nach hinten erstreckende Seitenteile 48 bildet. Jeder der Seitenteile 48 enthält einen sich vom Ende des Vorderteils 46 nach außen und nach hinten erstreckenden ersten Teil 50 und einen sich vom Hinterende des ersten Teils nach innen und nach hinten erstreckenden zweiten Teil 52, die zusammen eine Knautschzone im Hilfsrahmen bilden, und einen sich vom Hinterende des zweiten Teils 52 parallel zur Längsachse X-X des Fahrzeugs nach hinten erstreckenden dritten Teil 54. Am freien Ende jedes der dritten Teile 54 endet das Rohr 45 in einem geraden Verbindungsteil 56, der am Vorderende des entsprechenden Seitenabschnitts 14, 16 des Hinterteils 10 des Hilfsrahmens knapp vor den Montagehaltern 28 als Gleitsitz in einem Verbindungsteil 58 angeordnet ist. Über aufeinander ausgerichtete Löcher 60 durch die Verbindungsteile 56, 58 kann der Vorder- und der Hinterteil 10, 12 des Hilfsrahmens lösbar miteinander verschraubt werden.

Ein vorderer Montagehalter 62 aus Blech ist an seinem unteren Ende mit dem Vorderteil 12 des Hilfsrahmens an jedem Ende des Vorderteils 46, wo er mit dem Vorderende der Seitenteile 48 verbunden ist, verschweißt. Diese Halter erstrecken sich vom Hilfsrahmen vertikal nach oben und sind an ihren oberen Enden mit dem Vorderende der jeweiligen Längskonstruktionen 64 im Fahrzeugaufbau befestigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weisen die Längskonstruktionen 64 jeweils am Vorderende eine Knautschzone 66 auf, wobei die Halter 62 am Vorderende der Knautschzonen befestigt sind. Der Vorderteil 12 des Hilfsrahmens befindet sich unter den Längskonstruktionen 64.

Des weiteren ist ein Stoßfängerträger 68 über dem Vorderteil 46 des Hilfsrahmens und auf gleicher Höhe mit den Längskonstruktionen 64 an den Haltern 62 befestigt. Der Träger erstreckt sich im wesentlichen parallel zum Vorderteil 46 des Hilfsrahmens und darüber quer über den Fahrzeugvorbau, wobei die Vorderränder des Trägers 68 und der Vorderteil 46 des Hilfsrahmens entlang der Längsachse des Fahrzeugs im wesentlichen auf gleicher Höhe liegen.

Ein Stoßfängeraußenglied 70, das einen integralen Teil einer Aufbaubeplankung des Fahrzeugs umfaßt, befindet sich vor dem Träger 68 und dem Vorderteil 46 des Hilfsrahmens, bedeckt beide, ist aber leicht von ihnen beabstandet.

Die vorderen Montagestellen 24 des Hinterteils 10 des Hilfsrahmens sind rückwärtig der Knautschzonen 66 an den Längskonstruktionen befestigt.

Bei einem Frontalzusammenstoß mit beispielsweise einem Fußgänger wird die Last der Stoßfängeranordnung auf den Fußgänger und somit auch die Last des Fußgängers auf die Stoßfängeranordnung, vorausgesetzt, die Last reicht zu einer Verformung des Stoßfängeraußenglieds 70 aus, zwischen dem Träger 68 und dem Vorderteil 46 des Hilfsrahmens verteilt. Diese Lastverteilung kann dazu beitragen, daß der Fußgänger weniger schwer verletzt wird.

Des weiteren wird die Aufprallenergie, mit der sowohl der Träger als auch der Vorderteil 46 des Hilfsrahmens beaufschlagt werden, durch die Halter 62 in die Knautschzonen 66 im Aufbau und jene 50, 52 in den Seitenteilen 48 des Hilfsrahmens übertragen, die deshalb zusammen geknautscht werden können, um die Aufprallenergie zu absorbieren, während sie durch die Halter 62 in einer parallelen Beziehung zueinander gehalten werden. Da sich der Hilfsrahmen auf gleicher Höhe mit dem Stoßfängerträger und den Vorderenden der Aufbaulängskonstruktionen 64 nach vorne zum Fahrzeugvorbau erstreckt, absorbiert er Aufprallenergie von nahezu dem Moment des Aufpralls an.

Auf die Fig. 4 und 5 Bezug nehmend, ähnelt eine zweite Ausführungsform der Erfindung der ersten, wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen plus vorstehender "1" versehen wurden. Bei der zweiten Ausführungsform besteht der Unterschied darin, daß der Vorderteil 46 des Hilfsrahmens weggelassen wurde, und die Vorderenden der beiden Seitenteile 148 sind mit den unteren Enden der vorderen Montagehalter 162, an denen der Stoßfängerträger 168 angebracht ist, verschraubt. Deshalb nimmt der Stoßfängerträger bei einem Frontalzusammenstoß die ganze Last auf, aber diese Last ergibt dennoch eine Reaktionskraft in den Seitenteilen 148 des Hilfsrahmens und den parallel dazu verlaufenden Aufbaulängskonstruktionen 164. Da die Hilfsrahmenseitenteile 148 und die Aufbaulängskonstruktionen 164 im wesentlichen parallel zueinander sind, und die Halter 162 sie beide mit dem Stoßfängerträger 168 starr verbinden, verformen sie sich zwar gleichzeitig durch Knautschen bei einem Frontalzusammenstoß, bleiben aber parallel zueinander. Deshalb trägt der Hilfsrahmen wesentlich zur Energieaufnahmefähigkeit der Gesamtkonstruktion bei, die steifer ist, als wenn entweder die Aufbaukonstruktion 164 oder der Hilfsrahmen 110 allein zur Aufnahme der Energie wirkten.


Anspruch[de]

1. Fahrzeug mit einem Aufbau und einem daran angebrachten Hilfsrahmen (10, 12), der zum Tragen verschiedener Fahrzeugbauteile (34, 42, 44) angeordnet ist, wobei der Aufbau zwei sich im wesentlichen parallel zur Längsachse (X-X) des Fahrzeugs erstreckende Längsträger (64) enthält, deren Vorderenden mit einem aufprallabsorbierenden Querglied (68) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (10, 12) zwei Längsabschnitte (14, 16, 48) enthält, die sich im wesentlichen parallel zu den Längsträgern (64) und im wesentlichen genauso weit nach vorne erstrecken und deren Vorderenden mit einem aufprallabsorbierenden Querglied (68) verbunden sind, wobei Vorderteile (48) der Längshilfsrahmenabschnitte so angeordnet sind, daß sie sich bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs vor Hinterteilen (14, 16) der Längshilfsrahmenabschnitte verformen, und wobei die Vorderteile (48) der Längshilfsrahmenabschnitte von den Hinterteilen (14, 16) der Längshilfsrahmenabschnitte lösbar sind, um einen Austausch der Vorderteile (48) zu ermöglichen.

2. . Fahrzeug nach Anspruch 1, bei dem die Längshilfsrahmenabschnitte (48) und die Längsträger (64) beide an ihren Vorderenden mit dem gleichen aufprallabsorbierenden Querglied (68) verbunden sind.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, bei dem das aufprallabsorbierende Querglied (68) einen Stoßfängerträger umfaßt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Vorderende jedes der Längsträger (64) mittels eines starren Halters (62) mit dem Vorderteil eines jeweiligen der Längshilfsrahmenabschnitte (48) verbunden ist und das aufprallabsorbierende Querglied (68) an den Haltern (62) befestigt ist.

5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Hilfsrahmen (10, 12) weiterhin einen Querträger (46) umfaßt, der das aufprallabsorbierende Querglied bildet, au dem die Vorderenden der Längshilfsrahmenabschnitte (48) befestigt sind.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, sofern von Anspruch 3 abhängig, bei dem sich der Querträger (46) im wesentlichen parallel zum Stoßfängerträger (68) erstreckt und in Längsrichtung des Fahrzeugs im wesentlichen auf gleicher Höhe damit positioniert ist.

7. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Hilfsrahmen (10, 12) am Aufbau (64) elastisch angebracht und so angeordnet ist, daß er den Aufbau von Vibrationen der Bauteile trennt.

8. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bauteile mindestens eine Lenkeinrichtung (42) und/oder einen Stabilisator (44) und/oder einen Aufhängungslenker (34) umfassen.

9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Hilfsrahmen 10, 12) unter den Längsträgern (64) angeordnet ist.







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