DE4030829A1 - Heckteil einer autokarosserie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau einer Autokarosserie und insbesondere des Heckteils einer Autokarosserie.

Der übliche Aufbau eines Heckteils einer Autokarosserie umfaßt im allgemeinen ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten, hinteren Seitenrahmenteilen, die sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstrecken, und eine Querstrebe, die sich quer zwischen den hinteren Seitenrahmenteilen erstreckt und deren einander gegenüberliegende Enden an den hinteren Seitenrahmenteilen am Ort des hinteren Radgehäuses angeschweißt oder anderweitig befestigt sind. An dieser Querstrebe sind im allgemeinen Abstützteile zum Tragen der jeweiligen hinteren Abstützsysteme befestigt sowie eine Trageeinheit zum Tragen des Differentialgetriebes und ähnliches.

Die Verbindungsstellen zwischen den hinteren Seitenrahmenteilen und der Querstrebe müssen demzufolge steif und fest sein. Die japanische, geprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 62-35 643 offenbart ein Beispiel des Aufbaus solcher Verbindungsstellen.

An den hinteren Enden der hinteren Seitenrahmenteile ist eine hintere Stoßstange starr befestigt. Im Falle eines Aufpralles von hinten wird eine Aufprallbelastung, die auf die hintere Stoßstange gelangt, auf die hinteren Seitenrahmenteile übertragen und die Stoßenergie wird durch eine Verbiegung der Stoßstange und durch eine Verformung der hinteren Seitenrahmenteile absorbiert, wodurch eine Beschädigung der Fahrgastzelle vermindert wird.

Da die Verbindungsstellen zwischen den hinteren Seitenrahmenteilen und der Querstrebe eine hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweisen, neigen die hinteren Seitenrahmen dazu, an einem Ort hinter den Verbindungsstellen verbogen zu werden.

Im allgemeinen ist an den hinteren Seitenrahmenteilen auch eine hintere Bodenplatte befestigt, die den hinteren Boden der Fahrzeugkarosserie bildet, und an der Unterseite der hinteren Bodenplatte hinter der Querstrebe ist ein Brennstofftank angeordnet.

Wenn die hinteren Seitenrahmenteile folglich im Falle eines Aufpralles von hinten an einer Stelle gebogen oder verformt werden, die hinter den Verbindungsstellen mit der Querstrebe liegen, dann ist es sehr wahrscheinlich, daß der Brennstofftank beschädigt wird. Eine solche Anordnung bietet daher die Möglichkeit einer Verbesserung in bezug auf die Sicherheit.

Die vorliegende Erfindung ist demzufolge zu dem Zweck entwickelt worden, um den oben beschriebenen Nachteil zu vermeiden, der dem Aufbau eines Heckteils einer Autokarosserie nach dem Stand der Technik anhaftet und es ist die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Heckteil einer Autokarosserie anzugeben, der in der Lage ist, den Brennstofftank im Falle eines Aufpralles von hinten zu schützen und auf diese Weise die Sicherheit zu erhöhen.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfaßt ein Heckteil einer Autokarosserie nach der vorliegenden Erfindung ein Paar von Seitenrahmenteilen, die sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstrecken, eine sich quer zwischen dem Paar von Seitenrahmenteilen erstreckende Querstrebe, deren einander gegenüberliegende Enden in der Zone der Hinterräder starr mit den hinteren Seitenrahmenteilen verbunden sind, eine hintere Bodenplatte, die starr mit ihren einander gegenüberliegenden Kanten an den hinteren Seitenrahmenteilen angebracht ist, und einen Brennstofftank, der an der Unterseite der hinteren Bodenplatte sicher befestigt ist. Der hintere Abschnitt jedes Seitenrahmenteiles, der sich von der Verbindungsstelle zwischen den hinteren Seitenrahmenteilen und der Querstrebe nach hinten erstreckt, hat darüber hinaus eine erhöhte Steifigkeit im Vergleich zu den anderen Abschnitten der Seitenrahmenteile.

Da der hintere Abschnitt jedes Seitenrahmenteiles eine erhöhte Steifigkeit hat, wird sich dieser Abschnitt beim Aufbau nach der vorliegenden Erfindung selbst im Falle eines Aufpralls von hinten unmöglich verbiegen oder verformen. Zusätzlich hat die oben erwähnte Verbindungsstelle von Haus aus eine erhöhte Steifigkeit und Festigkeit, da jedes Seitenrahmen-Hinterteil an diesem Punkt fest mit der Querstrebe verbunden ist. Im Falle eines Aufpralles von hinten wird der hintere Seitenrahmenteil demzufolge wahrscheinlich an einer Stelle verbogen werden, der unmittelbar hinter der Verbindungsstelle liegt, weil an dieser Stelle die Festigkeit des hinteren Seitenrahmenteils sich stark verändert.

Diese Tatsache bewahrt den hinteren Seitenrahmenteil davor, in einem Abschnitt verbogen oder deformiert zu werden, der sich von der Verbindungsstelle aus nach hinten erstreckt, wodurch der Brennstofftank, der zwischen beiden Seitenrahmen-Hinterteilen angebracht ist, wirksam geschützt wird.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, anhand dessen die erwähnten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung klarer hervortreten werden. In den Zeichnungen sind gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Heckteils einer Autokarosserie nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den hinteren Karosserierahmenaufbau bei der Darstellung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Heckteilaufbaus nach Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht des Heckteilaufbaus nach Fig. 1 nach einem Aufprall von hinten;

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 1; und

Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht einer Stützquerstrebe, die in dem Heckteilaufbau nach Fig. 1 vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist der Aufbau eines Heckteils einer Autokarosserie nach der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Der Heckteilaufbau umfaßt eine Fahrgastzellen-Bodenplatte 2 zum Bilden des Bodens für die Fahrgastzelle, eine sich nach oben erstreckende, aufgebogene Bodenplatte 3, die sich von der Fahrgastzellen-Bodenplatte 2 aus schräg nach oben und hinten erstreckt, und eine hintere Bodenplatte 4, die den Boden für den Kofferraum bildet. Diese Platten 2 bis 4 sind im allgemeinen aus einem Stück geformt und ihre einander gegenüberliegenden Kanten sind mit einem Paar von hinteren Seitenrahmen 10 fest verbunden, die sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstrecken.

Die Fahrgastzellen-Bodenplatte 2 hat einen sich in Längsrichtung erstreckenden Tunnel 5, in dem die Gelenkwelle 7 verläuft. Die hintere Bodenplatte 4 hat eine im wesentlichen kreisförmige Vertiefung 6 zum Aufnehmen eines nicht dargestellten Ersatzreifens. An der Unterseite der hinteren Bodenplatte 4 ist ein Brennstofftank 9 befestigt, der einen sich nach oben erstreckenden Abschnitt aufweist, der so geformt ist, daß er der Form der hinteren Bodenplatte 4 entspricht.

Die hinteren Seitenrahmen 10 sind an ihren hinteren Enden durch eine sich in Querrichtung erstreckende Querstrebe 21 verbunden und sie sind vor dem Brennstofftank 9 im Bereich der Hinterräder einwärts gebogen. Diese einwärts gebogenen Abschnitte 14 sind an einander gegenüberliegenden Enden einer sich quer erstreckenden Mittelquerstrebe 15 fest angebracht.

Die Mittelquerstrebe 15 hat einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, dessen offene Seite vorzugsweise nach oben gerichtet ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Die einander gegenüberliegenden Enden der Mittelquerstrebe 15, mit denen die hinteren Seitenrahmenteile 10 verbunden sind, sind verbreitert, um auf diese Weise die Verbindungsstellen zwischen der Querstrebe 15 und den hinteren Seitenrahmenteilen 10 fester und steifer zu machen. An diesen verbreiterten Abschnitten 15a sind Mutternbleche 16 befestigt zum Anbringen einer hinteren Stützquerstrebe 31, die sich unterhalb und längs der Mittelquerstrebe 15 erstreckt und die Abstützsysteme für die Hinterräder trägt.

Wie dies in den Fig. 5 und 7 dargestellt ist, erstrecken sich die einander gegenüberliegenden Seiten der hinteren Stützquerstrebe 31 darüber hinaus auch nach unten. Jeder der sich nach unten erstreckenden Abschnitte hat einen Teil 32 zum Lagern eines unteren Armes 37 und einen Teil 33 zum Lagern eines oberen Armes 38 einer Hinterradaufhängung 36. Flansche 34, die sich nach vorne und hinten erstrecken, haben jeweils Durchgangsöffnungen 34a, die oberhalb jedes Abschnittes zum Lagern des oberen Stützarmes 33 angeordnet sind. Die hintere Stützquerstrebe 31 ist über die Mutternbleche 16 mit Hilfe von Schrauben, die sich durch die Durchgangsöffnungen 34a der Flansche 34 erstrecken, mit den verbreiterten Abschnitten 15a der Mittelquerstrebe 15 fest verbunden.

Die verbreiterten Abschnitte 15a der Mittelquerstrebe 15 können die Tragesteifigkeit der Hinterradaufhängung 36 stark erhöhen.

An einem im wesentlichen U-förmigen Befestigungsteil 19, das sich quer erstreckt und dessen sich nach hinten erstreckende, einander gegenüberliegende Enden durch zwei fest an der Vorderseite der hinteren Stützquerstrebe 31 befestigte Halteböcke 18 aufgenommen sind, ist der obere Teil einer Differentialgetriebeeinheit 8 sicher befestigt.

Gemäß Fig. 3 hat jeder der Seitenrahmenteile 10 einen nach oben gebogenen Abschnitt 11, der sich schräg nach hinten erstreckt und der Form der Bodenplatte angepaßt ist, sowie einen geraden Abschnitt 12, der sich von dem nach oben gebogenen Abschnitt 11 aus im wesentlichen gerade nach hinten erstreckt. An den hinteren Enden des Paares von hinteren Seitenrahmen 10 ist über ein Stoßstangenhalteteil 23 eine nicht dargestellte hintere Stoßstange fest angebracht. Die waagerechte Mittellinie des Stoßstangenhalteteiles 23 liegt vorzugsweise unterhalb der waagerechten, neutralen Achsen der geraden Abschnitte 12.

Jedes der hinteren Seitenrahmenteile 10 ist durch damit verbundene Verstärkungsteile 40 verstärkt. Im einzelnen umfaßt jedes Seitenrahmenteil 10 ein inneres Blech 10a, das einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, dessen offenes Ende vorzugsweise nach außen zeigt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Gemäß den Fig. 5 und 6 ist ein mittleres Abschlußblech 41 und ein hinteres Abschlußblech 42, die beide durch einen Preßvorgang aus Stahlblech hergestellt sind, jeweils mit dem einwärts gebogenen Abschnitt 15 und dem geraden Abschnitt 12 verbunden, um auf diese Weise ein geschlossenes Profil zu bilden. Das Verstärkungsteil 40 hat auch einen U-förmigen Querschnitt und ist innerhalb des Innenbleches 10a der hinteren Seitenrahmenteile so befestigt, daß sein offenes Ende gemäß Fig. 5 nach außen gerichtet ist.

Obwohl dies nicht dargestellt ist, ist der nach oben gebogene Abschnitt 11 der hinteren Seitenrahmenteile 10 durch ein anderes Verstärkungsteil ebenfalls verstärkt, das von dem Verstärkungsteil 40 getrennt ist. Das Abschlußblech 41 ist in seinem innersten Abschnitt vorzugsweise mit einem vorspringenden Abschnitt 41a versehen, der sich von dem Teil 41 aus nach außen erstreckt, um den einwärts gebogenen Abschnitt 14 zu verstärken und auf diese Weise zu verhindern, daß dieser einwärts gebogene Abschnitt 14 im Falle eines Aufpralles von hinten verbogen oder verformt wird.

Das Verstärkungsteil 40 erstreckt sich vom Hinterende der Seitenrahmenteile 10 bis zur Verbindungsstelle mit der mittleren Querstrebe 15 und sein Vorderende ist steif mit dem Hinterabschnitt der Verbindungsstelle verbunden. Wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, ist das Verstärkungsteil 40 vorzugsweise mit einem Vorsprung 40a an einer Stelle versehen, die unmittelbar hinter der Verbindungsstelle zwischen den Verstärkungsteil 40 und der mittleren Querstrebe 15 liegt. Da das Verstärkungsteil 40 durch den Vorsprung 40a eine Diskontinuität in bezug auf Festigkeit und Steifigkeit aufweist, wird sich dieses Verstärkungsteil 40 im Falle eines Aufpralles von hinten an der Stelle verbiegen, an der sich der Vorsprung 40a befindet.

Selbst dann, wenn ein Auto, dessen Karosserie die oben beschriebene Form aufweist, einem Aufprall von hinten unterworfen wird und die aufgebrachte Belastung über die nicht dargestellte, hintere Stoßstange auf den geraden Abschnitt 12 der hinteren Seitenrahmenteile 10 übertragen wird, wird der Abschnitt der hinteren Seitenrahmenteile 10, der zwischen dem Hinterende und der Verbindungsstelle mit der mittleren Querstrebe 15 liegt, und der durch das Verstärkungsteil 40 verstärkt ist, mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht verbogen oder verformt werden.

Die Verbindungsstelle, an der der hintere Seitenrahmen 10 fest mit der sich quer erstreckenden mittleren Querstrebe 15 verbunden ist, ist andererseits in bezug auf Festigkeit oder Steifigkeit von Haus aus sehr erhöht. Die Festigkeit des hinteren Seitenrahmenteils 10 verändert sich mithin sehr stark an einem Ort, der unmittelbar hinter der Verbindungsstelle liegt und daraus folgt, daß der hintere Seitenrahmenteil 10 im Falle eines Aufpralles von hinten an dieser Stelle leicht gebogen werden kann.

Mit anderen Worten, wird sich der Abschnitt der hinteren Seitenrahmenteile 10, der sich von der Verbindungsstelle aus nach hinten erstreckt, im Falle eines Aufpralls von hinten mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht verbiegen und der Brennstofftank 9, der zwischen beiden verstärkten Seitenrahmenabschnitten 10 liegt, kann aus diesem Grunde wirkungsvoll geschützt werden. Anstelle der Anbringung von Verstärkungsteilen 40 kann der Abschnitt der hinteren Seitenrahmenteile 10, der sich von der Verbindungsstelle aus nach hinten erstreckt, auch in der Abschnittssteifigkeit erhöht werden, z. B. dadurch, daß dieser Abschnitt dicker gemacht wird.

Es ist festzustellen, daß die Lage des Biegepunktes, an dem der hintere Seitenrahmen 10 gebogen werden kann, durch Verändern der Breite des verbreiterten Abschnittes 15a der Mittelquerstrebe 15 verschoben werden kann.

Der Vorsprung 40a im Verstärkungsteil 40 bewirkt zusätzlich, daß das hintere Seitenrahmenteil 10 leicht an einem Ort verbogen werden kann, der unmittelbar hinter der Verbindungsstelle mit der Mittelquerstrebe 15 liegt.

Wenn darüber hinaus eine Stoßkraft auf den geraden Abschnitt 12 der Seitenrahmenteile 10 übertragen wird, dann wird der hintere Seitenrahmen 10 nach vorne gedrückt, so daß die Verbindungsstelle zwischen dem hinteren Seitenrahmen 10 und der mittleren Querstrebe 15 nach oben gedrückt wird und das hintere Ende des geraden Abschnittes 12 nach unten, wie dies in Fig. 4 in strichpunktierten Linien dargestellt ist; dies geschieht unter der Bedingung, daß das Vorderende des nach oben gebogenen Abschnittes 11 im wesentlichen unbewegt gehalten wird. Der Grund dafür liegt darin, daß der gerade Abschnitt 12 von dem festen Vorderende des nach oben gebogenen Abschnittes 11 nach oben verschoben wird und der Abschnitt des Seitenrahmens 10, der unmittelbar hinter der Verbindungsstelle liegt, als Biegepunkt wirkt. Da sich in diesem Fall die Differentialgetriebeeinheit 8 zusammen mit der hinteren Stützquerstrebe 31, den Halteblöcken 18 und dem sich quer erstreckenden Befestigungsteil 19 nach vorne und oben bewegt wird, tritt kein Zusammenprall zwischen dem Differentialgetriebe 8 und dem Brennstofftank 9 auf. Die Tatsache, daß das Hinterende des hinteren Rahmenteiles 10 nach unten gedrückt wird, bewahrt den Brennstofftank ferner davor, durch das Auto beschädigt zu werden, welches den Aufprall von hinten verursacht hat.

Da die waagerechte Mittellinie des Stoßstangenhalteteils 23 darüber hinaus unter die waagerechte neutrale Achse des geraden Abschnitts 12 verschoben worden ist, bewirkt eine durch einen Heckaufprall erzeugte Stoßkraft ein Moment, das so wirkt, daß das Hinterende des hinteren Seitenrahmens 10 nach unten gedrückt wird, wodurch die oben erwähnte Verformungsart sichergestellt wird.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genau beschrieben worden ist, soll festgestellt werden, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen für Fachleute möglich sind. Wenn solche Abwandlungen und Veränderungen nicht vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, sollen sie daher als von dieser Erfindung umfaßt angesehen werden.

Claims (5)

1. Heckteil einer Autokarosserie, gekennzeichnet durch
ein Paar von hinteren Seitenrahmen (10), die sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstrecken;
eine Querstrebe (15), die sich quer zwischen dem Paar von hinteren Seitenrahmen (10) erstreckt, und deren einander gegenüberliegende Enden in der Zone der Hinterräder fest mit den hinteren Seitenrahmenteilen (10) verbunden sind;
eine hintere Bodenplatte (4), deren einander gegenüberliegende Seitenkanten steif mit den hinteren Seitenrahmenteilen (10) verbunden sind; und
einen Brennstofftank (9), der fest an der Unterseite der hinteren Bodenplatte (4) angebracht ist;
wobei ein hinterer Abschnitt jedes hinteren Seitenrahmenteils (10), der sich von der Verbindungsstelle zwischen dem Seitenrahmenteil (10) und der Querstrebe (15) nach hinten erstreckt, im Vergleich mit dem Vorderabschnitt des Rahmens, der sich von der Verbindungsstelle aus nach vorne erstreckt, eine erhöhte Steifigkeit hat.

2. Heckteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Abschnitt jedes Seitenrahmenteils eine erhöhte Profilsteifigkeit hat.

3. Heckteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungsteil (40) mit dem hinteren Abschnitt jedes hinteren Rahmenteils (10) steif verbunden ist, um auf diese Weise diesen hinteren Abschnitt zu verstärken.

4. Heckteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenrahmenteil (10) ein inneres Blech (10a) von im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, dessen offenes Ende nach außen gerichtet ist, sowie wenigstens ein Abschlußblech (41, 42), das am offenen Ende des inneren Bleches (10a) angebracht ist, so daß auf diese Weise ein geschlossenes Profil gebildet wird, wobei das Verstärkungsteil (40) ein Teil von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt ist, dessen offenes Ende nach außen gerichtet ist und das innerhalb des inneren Bleches (10a) angebracht ist.

5. Heckteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seitenrahmenteil (10) im Bereich der Hinterräder nach innen gebogen ist und daß das Abschlußblech (41, 42) einen vorspringenden Abschnitt (41a) hat, der sich zur Verstärkung des nach innen gebogenen Abschnittes (14) nach außen erstreckt.