DE10162471A1 - Schutzanordnung hinter einem Radlauf einer Kraftwagen-Rohbaustruktur - Google Patents

Abstract

Um eine Schutzanordnung hinter einem Radlauf einer Kraftwagen-Rohbaustruktur, mit einem Längsträger, der sich entlang der Innenseite des Radlaufs erstreckt, einem Rad, welches in dem Radlauf angeordnet ist, einer Stirnwand und einer Bodenstruktur zu schaffen, die einen erhöhten Insassenschutz bietet, wird vorgeschlagen, dass ein Träger vorgesehen ist, der einen Fangabschnitt aufweist und der mit einem Befestigungsabschnitt im Bereich der Bodenstruktur befestigt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schutzanordnung hinter einem Radlauf einer Kraftwagen-Rohbaustruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Eine derartige Schutzanordnung ist aus der gattungsbildenden DE 198 36 851 C1 bekannt. Diese Schutzanordnung weist einen inneren Längsträger auf, der sich entlang der Innenseite des Radlaufs erstreckt. In dem Radlauf ist ein Rad angeordnet. Der Radlauf wird auf seiner dem Kraftwagen-Innenraum zugewandten Seite durch eine Stirnwand begrenzt. Um die Stirnwand bei einem Aufprall vor einer übermäßigen Deformation und Intrusion durch das Rad zu schützen, ist eine Querstrebe vorgesehen, die mit einem Endabschnitt an dem zugeordneten Längsträger befestigt ist und die seitlich und quer zu dem Längsträger nach außen abragt.
• Die bekannte Schutzanordnung ist insbesondere bei einem versetzten Frontalaufprall mit einer geringen Breitenüberdeckung der beteiligten Kraftwagen und bei einem direkten Aufprall von schräg vorne auf das Rad vorteilhaft. Bei einem solchen Unfallszenario werden die inneren Längsträger nicht von vorne getroffen und somit nicht als Knautschzone aktiviert. Durch die Befestigung der Zugstrebe an dem Längsträger ist es möglich, die Energie auf den Längsträger im Bereich des Radlaufs zu übertragen und dadurch die Knautschzone in diesem Bereich zu aktivieren.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzanordnung an einem Radlauf einer Kraftwagen-Rohbaustruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gegenüber der bekannten Anordnung andere Lösung liefert.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schutzanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale gelöst.
• Bei der Schutzanordnung nach der Erfindung ist ein Träger vorgesehen, der einen Fangabschnitt und mindestens einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher im Bereich der Bodenstruktur befestigt ist. Durch den Fangabschnitt des erfindungsgemäßen Trägers wird ein sich in Folge eines Aufpralls nach hinten bewegendes Rad effektiv abgestoppt und somit eine übermäßige Deformation bzw. Intrusion der Stirnwand wirkungsvoll verhindert. Dabei werden die durch den Träger aufgenommenen Kräfte in die Bodenstruktur des Rohbaus eingeleitet. Der Energieabbau im Bereich der Bodenstruktur ist deshalb besonders vorteilhaft, weil die Bodenstruktur außerhalb des Gefährdungsbereichs der Insassen angeordnet ist. Mit anderen Worten ist eine Deformation der Bodenstruktur - und somit ein Energieabbau - möglich ohne Fahrzeuginsassen zu gefährden.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders wirkungsvoll bei einem versetzen Frontalaufprall mit einer geringen Breitenüberdeckung der beteiligten Kraftwagen und bei einem direkten Aufprall von schräg vorne auf das Vorderrad, bei denen die Crashstrukturen des Fahrzeugs nicht von vorne getroffen wird und damit nicht als Knautschzone aktiviert werden. Durch die Einleitung der Unfallenergie in die Bodenstruktur werden dafür andere Knautschzonen aktiviert und dadurch effektiv Energie abgebaut.
• Die Schutzanordnung kann sowohl an den Vorderrädern als auch an den Hinterrädern eingesetzt werden. Wenn die Schutzanordnung auf der vorderen Fahrerseite angeordnet ist so ergibt sich als weiterer Vorteil, dass die Gefahr eines Eindringens der Pedale in den Fußraum und die Gefahr eines Aufsteigens des Lenkrades bedeutend reduziert werden kann.
• Gemäß einer Ausführungsform ist der Fangabschnitt des Trägers im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Durch diese Ausrichtung wird das im Crashfall nach hinten bewegte Rad im Bereich seines Abrollumfangs besonders wirkungsvoll abgestoppt und ein übermäßiges Eindringen des Rades in die Stirnwand über seine gesamte Höhe verhindert.
• An den Fangabschnitt kann sich ein Stützabschnitt anschließen. Dieser kann winklig zu dem Fangabschnitt angeordnet sein. Er stellt die Verbindung zwischen dem im Bereich der Bodenstruktur angeordneten Befestigungsabschnitt und dem Fangabschnitt her.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Träger mit seinem im Bereich der Bodenstruktur angeordneten Befestigungsabschnitt an dem inneren Längsträger befestigt. Dieser innere Längsträger, der im vorderen Teil des Kraftwagens beginnt, an dem Radlauf entlang geführt wird, setzt sich im Bereich der Bodenstruktur unterhalb des Insassen-Innenraums fort. Dieses tragende Teil der Bodenstruktur ist besonders gut geeignet, Aufprallenergie aufzunehmen und diese durch Verformung abzubauen, weil es die nötigen Materialeigenschaften besitzt. Zudem kann es durch spezielle, im Stand der Technik bekannte Maßnahme - beispielsweise eine geeignete Materialauswahl - so gestaltet werden, dass die energieabsorbierenden Eigenschaften optimiert werden.
• Ist der erfindungsgemäße Träger mit einem Mindestabstand vor der Stirnwand angeordnet, so kann er beim Auftreffen des durch den Aufprall in Bewegung gesetzten Rades zur Energieaufnahme um den Mindestabstand in Richtung Stirnwand deformiert werden, ohne dass dies eine Deformation der Stirnwand zur Folge hat. Es ist aber auch denkbar, den Träger so anzuordnen, dass er in direktem Kontakt mit der Stirnwand steht. Diese Variante ist besonders dann zu bevorzugen, wenn es Platzprobleme gibt.
• Der Träger kann einen zweiten Befestigungsabschnitt aufweisen, mit dem er an einem vor der Stirnwand angeordneten Querträger, beispielsweise einem Stirnwandquerträger, festgelegt ist. Die Befestigung des Trägers an einem Querträger bringt den Vorteil mit sich, dass die Energie zusätzlich in andere Bereiche der Bodenstruktur geleitet wird. Wenn der Querträger, an dem der erfindungsgemäße Träger befestigt ist, ausreichend weit vorne an dem inneren Längsträger befestigt ist, kann ein entsprechend großer Teil des Längsträgers und damit auch der Knautschzone des Kraftwagens zum Abbau von Unfallenergie eingesetzt werden.
• Der Träger kann, aus Richtung des Rades betrachtet, vor einem Pedalbodenquerträger angeordnet sein. Der Pedalbodenquerträger ist ein zusätzlicher Träger, der sich von dem inneren Längsträger zu einem seitlichen Längsträger, der wiederum zwischen dem vorderen und dem hinteren Radlauf angeordnet ist, erstreckt. Auf diese Weise wird die durch die Strebe aufgenommene Aufprallenergie nicht nur über den Querträger in den Längsträger, sondern auch durch den Pedalbodenquerträger sowohl in den Längsträger innen als auch in den seitlichen Längsträger eingeleitet. Die Aufprallenergie wird dadurch besonders großflächig weitergeleitet, was eine besonders wirkungsvolle Energieabsorbtion zur Folge hat. Diese Energieabsorbtion kann dann noch einmal gesteigert werden, wenn der dem Radlauf zugewandte Bereich des seitlichen Längsträgers als ein Pralltopf ausgebildet ist.
• Es ist aber auch denkbar, den Träger aus Richtung des Rades schauend hinter dem Pedalbodenträger anzuordnen. In diesem Fall wird die Energie des sich aufgrund des Aufpralls bewegenden Rades zunächst durch den Pedalbodenquerträger aufgenommen. Erst wenn der Pedalbodenquerträger soweit deformiert ist, dass er an die erfindungsgemäße Strebe stößt, wird die Energie von dieser aufgenommen. Bei beiden Varianten ist es denkbar, den erfindungsgemäßen Träger mit dem Pedalbodenquerträger zu verbinden. Bei dieser Verbindung kann es sich sowohl um eine lösbare aber auch um einen unlösbare Verbindung handeln.
• Das gleiche gilt für die Verbindung zischen den Befestigungsabschnitten und Teilen der Rohbaustruktur. Der Träger kann lösbar, beispielsweise über Schraubverbindungen, mit der Rohbaustruktur verbunden sein. Dadurch kann der Träger als separates Nachrüstteil bei Fahrzeugen eingebaut werden, die die entsprechenden Gegebenheiten mit sich bringen. Damit ist es möglich auch das Crashverhalten von älteren Fahrzeugen deutlich zu verbessern.
• Wird der Träger bereits bei der Herstellung des Fahrzeugs vorgesehen, so kann dieser in weiterer Ausgestaltung der Erfindung unlösbar mit der Rohbaukarosserie verbunden werden. Als solche unlösbaren Verbindungen kommen beispielsweise Schweiß- oder Nietverbindungen in Frage. Dadurch wird eine besonders haltbare Verbindung zwischen dem Träger und der Rohbaukarosserie geschaffen, die großen Verformungskräften standhält.
• Der Träger kann aus einem Rohr, insbesondere mit ovalem Querschnitt, gefertigt werden, das im Bereich der Befestigungsabschnitte flachgedrückt ist. Ein solcher Träger ist besonders biege- und reißfest und weist gute Energieaufnahmeeigenschaften auf, so dass ein an den Träger anlaufendes Rad relativ weich in seiner Bewegung verzögert und dadurch die Rohbaustruktur zusätzlich entlastet wird. Durch die flachgedrückten Befestigungsabschnitte an den Enden des Trägers lässt sich eine besonders zugfeste und passgenaue Verbindung schaffen. Es ist aber auch eine Profilbauweise denkbar, wobei die Profile sämtliche denkbaren Formen aufweisen können.
• Der Träger kann aus allen Materialien hergestellt werden, die die notwendigen Festigkeits- und Verformungseigenschaften mit sich bringen. Beispielsweise seien hier hochfeste Metallwerkstoffe, z. B. Stahlblech, Aluminium oder Faserverbundwerkstoffe genannt.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen, hinter einem Radlauf angeordneten Schutzanordnung mit einem Träger nach einer ersten Ausführungsform;
• Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schutzanordnung mit einem an einem Stirnwandquerträger befestigten Träger;
• Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schutzanordnung mit einem an einem Stirnwandquerträger befestigten Träger sowie einem Pedalbodenträger und
• Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schutzanordnung mit einem an einem Stirnwandquerträger befestigten Träger sowie einem Pedalbodenträger.
• Fig. 1 zeigt in ausschnittsweiser, perspektivischer Ansicht ein Kraftfahrzeug, mit dessen teilweise sichtbarer Rohbaustruktur hinter einem Radlauf. Die Rohbaustruktur umfasst unter anderem einen seitlichen Längsträger 2, der sich zwischen dem vorderen Radlauf und einem hinteren, nicht dargestellten Radlauf in Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, sowie einen inneren Längsträger 3, der sich innerhalb einer vorderen Knautschzone 4 des Kraftfahrzeugs ebenfalls in Längsrichtung erstreckt. Der innere Längsträger 3 grenzt dabei an eine Innenseite des Radlaufs. Oberhalb von dem seitlichen Längsträger 2 ist eine A-Säule angeordnet, die sich in Fahrzeughochrichtung erstreckt.
• Es ist eine Stirnwand 8 vorgesehen, die sich vor einem Fußraum eines Innenraums erstreckt. Die Stirnwand 8 geht in einem Übergangsbereich 9 in einen hinter ihr angeordneten Fahrzeugunterboden 11 über. Im Bereich des Fahrzeugunterbodens 11 ist auch die Bodentragstruktur des Rohbaus angeordnet. In Fig. 1 ist davon ein Längsträgerabschnitt 12 zu sehen, der eine Verlängerung des inneren Längsträgers 3 darstellt.
• Vor der Stirnwand 8 ist ein weiterer Träger 13 befestigt. Der Träger 13 besteht aus einem Fangabschnitt 14, einem Stützabschnitt 15 sowie einem Befestigungsabschnitten 16, der endseitig des Stützabschnitts 15 angeordnet ist. Fangabschnitt 14 und Stützabschnitt 15 sind winklig zueinander angeordnet; der Fangabschnitt 14 geht über einen Übergangsbereich 18 in den Stützabschnitt 15 über. Der Fangabschnitt 14 erstreckt sich im wesentlichen vertikal. Der Fangabschnitt 14 bildet im Falle eines Aufpralls eine Anlagefläche für ein aufgrund eines Unfalls nach hinten bewegten Rades.
• In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzanordnung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass neben dem Träger 13 ein weiterer quer verlaufender Träger, nämlich ein Stirnwandquerträger 6 vorgesehen ist. Dieser erstreckt sich - hier nicht dargestellt - über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs. Der Stirnwandquerträger 6 ist mit einem die freie Lenkbewegung eines nicht dargestellten Rades sicherstellenden Mindestabstandes hinter dessen Abrollumfang angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Träger 13 einen weiteren Befestigungsabschnitt 17 auf, der sich in Verlängerung von dem Fangabschnitt 14 erstreckt und über den der Träger 13 mit dem Stirnwandquerträger 6 verbunden ist.
• Das in der Fig. 3 dargestellt Ausführungsbeispiel weist noch einen zusätzlichen Träger 7 auf, einen Pedalbodenquerträger 7. Der Pedalbodenquerträger 7 ist in etwa parallel zu den Stirnwandquerträger 6, jedoch weiter unten, angeordnet. Er erstreckt sich von dem inneren Längsträger 3 bis zum seitlichen Längsträger 2 des Rohbaus. Auch der Pedalbodenquerträger 7 ist in einem die freie Lenkbewegung eines nicht dargestellten Rades sicherstellenden Mindestabstandes hinter dessen Abrollumfang angeordnet. In Fig. 3 ist der Träger 13 aus dem Radlauf heraus betrachtet vor dem Pedalbodenquerträger 7 entlang geführt. Träger 13 und Pedalbodenquerträger 7 können miteinander verbunden sein.
• Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen lediglich dadurch, dass der Träger 13 aus dem Radlauf heraus betrachtet hinter dem Pedalbodenquerträger 7 verläuft.
• Die Funktionsweise des Trägers 13 ist folgende. Wenn bei einem Unfall ein Rad eines Fahrzeugs in Richtung Fahrzeugmitte verschoben wird, stößt es irgendwann an den Träger 13 an, wodurch die Energie des Rades in den Träger 13 weitergeleitet wird. über diesen Träger 13 wird die Energie in die Rohbaustruktur eingeleitet. Auf diese Weise wird zum einen Energie abgebaut und zum andern eine übermäßige Intrusion der Stirnwand verhindert.

Claims (12)

1. Schutzanordnung hinter einem Radlauf einer Kraftwagen-Rohbaustruktur, mit
einem Längsträger (3), der sich entlang der Innenseite des Radlaufs erstreckt,
einem Rad, welches in dem Radlauf angeordnet ist, sowie
einer Stirnwand (8) und
einer Bodenstruktur
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Träger (13) vorgesehen ist, der einen Fangabschnitt (14) aufweist und der mit einem Befestigungsabschnitt (17) im Bereich der Bodenstruktur befestigt ist.

2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangabschnitt (14) der Träger (13) im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.

3. Schutzanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Fangabschnitt (14) ein winklig zu diesem angeordneter Stützabschnitt (15) anschließt, der in den im Bereich der Bodenstruktur angeordneten Befestigungsabschnitt (17) übergeht.

4. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich der Bodenstruktur angeordnete Befestigungsabschnitt (17) an einem Längsträgerabschnitt (12) befestigt ist.

5. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) mit einem Mindestabstand vor der Stirnwand (8) angeordnet ist.

6. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) direkt auf der Stirnwand (8) angeordnet ist.

7. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) mit einem weiteren Befestigungsabschnitt (16) an einem Stirnwandquerträger (6) befestigt ist.

8. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) aus Richtung des Rades schauend vor einem Pedalbodenquerträger (7), der sich von dem Längsträger (3) zu einem seitlichen Längsträger (2) erstreckt, angeordnet ist.

9. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) aus Richtung des Rades schauend hinter dem Pedalbodenquerträger (7) entlang geführt ist.

10. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) mit dem Pedalbodenquerträger (7) verbunden ist.

11. Schutzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) lösbar an der Rohbaustruktur befestigt ist.

12. Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (13) unlösbar an der Rohbaustruktur befestigt ist.