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Die
Erfindung betrifft eine Karosserie für ein Personenkraftfahrzeug
mit einer Fahrgastzelle umfassend eine sich unter der Fahrgastzelle
erstreckende Bodengruppe, eine sich über der Fahrgastzelle erstreckende
Dachgruppe und sich im Bereich der Fahrgastzelle an beiden Längsseiten
der Karosserie von der Bodengruppe bis zur Dachgruppe erstreckende
Seitenbereiche.
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Derartige
Karosserien sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Bei
all den bekannten Karosserien besteht das Problem, daß bei einem
Seitenaufprall nur ein kleiner Deformationsweg ausgenützt werden
kann, wenn die Insassen optimal geschützt sein sollen.
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Bei
den bekannten Karosserien erfolgt bei einem Seitenaufprall üblicherweise
eine derart starke Deformation der Karosserie, daß sich der
Raum für an
dem durch einen Seitenaufprall beaufschlagten Seitenbereich sitzende
Insassen um bis zu 40% verringert.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Karosserie der
gattungsgemäßen Art derart
zu verbessern, daß die
Energie bei einem Seitenaufprall mit möglichst geringer Raumeinschränkung für die Insassen
der Fahrgastzelle vernichtet werden kann.
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Grundform
der Karosserie bei einem Seitenaufprall der Abschnitt des jeweiligen
Seitenbereichs nahe der Bodengruppe über einen größeren Deformationsweg
bewegbar ist als nahe der Dachgruppe.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
darin zu sehen, daß bei
dieser die Energie primär im
Bereich der Bodengruppe absorbiert wird und dadurch die größten notwendigen
Einschränkungen des
Fahrgastraums in einem Fußbereich
desselben nahe der Bodengruppe auftreten, während in einem der Dachgruppe
näher liegenden
Schulterbereich die Einschränkungen
gering und in einem Kopfbereich des Fahrgastraums noch geringer
sind.
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Besonders
günstig
läßt sich
der erfindungsgemäße Effekt
dann erreichen, wenn die Dachgruppe sich bei einem Seitenaufprall
im wesentlichen steif zur Bodengruppe verhält.
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Ein
derartiges steifes Verhalten der Dachgruppe relativ zur Bodengruppe
läßt sich
besonders einfach dann herstellen, wenn die Dachgruppe über eine
Frontpartie und eine Heckpartie der Karosserie mit der Bodengruppe
im wesentlichen steif verbunden ist.
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Besonders
günstig
ist es hinsichtlich der Aufhängung
der Seitenbereiche an der Dachgruppe, wenn zumindest die im Bereich
der B-Säule
liegenden Abschnitte der beiden Seitenbereiche bei einem Seitenaufprall über die
biegeweiche Verbindung im wesentlichen pendelnd mit der Dachgruppe
verbunden sind, um dadurch eine Art Kippbewegung zumindest der im
Bereich der B-Säule
liegenden Abschnitte um die biegeweiche Verbindung zu erhalten.
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Ein
besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
sieht in der Bodengruppe ein bei einem Seitenaufprall die B-Säule quer
zur Längsrichtung
der Karosserie abstützendes
Energieabsorptionselement vor, um in einfacher Weise den Deformationsweg
der B-Säule
beim Seitenaufprall zur Energieabsorption ausnützen zu können.
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Außerdem ist
es ebenfalls günstig,
wenn in der Bodengruppe ein bei einem Seitenaufprall die A-Säule quer
zur Längsrichtung
der Karosserie abstützendes
Energieabsorptionselement vorgesehen ist. Die A-Säule ist
zwar ebenfalls durch die Frontpartie abstützbar, um ein optimales Seitenaufprallverhalten
zu erhalten, ist es jedoch günstig,
zusätzlich
hier noch ein Energieabsorptionselement vorzusehen.
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Ferner
ist zweckmäßigerweise
in der Bodengruppe ein bei einem Seitenaufprall die C-Säule quer zur
Längsrichtung
der Karosserie abstützendes
Energieabsorptionselement vorgesehen.
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Die Übertragung
des Deformationswegs von der B-Säule
auf das jeweilige Energieabsorptionselement kann in unterschiedlichster
Art und Weise erfolgen.
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Ein
vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
sieht vor, daß die
B-Säule
mit einem unteren Endbereich den Deformationsweg beim Seitenaufprall
quer zur Längsrichtung
der Karosserie unverändert
auf das Energieabsorptionselement überträgt.
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Im
einfachsten Fall wirkt dabei die B-Säule mit ihrem unteren Endbereich
unmittelbar auf das Energieabsorptionselement ein.
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Eine
andere zweckmäßige Lösung sieht
vor, daß mindestens
einem Energieabsorptionselement ein bei einem Seitenaufprall zumindest
den im Bereich der B-Säule
liegenden Abschnitt des Seitenbereichs abstützendes Deformationswegübertragungselement
zugeordnet ist.
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Mit
einem derartigen Deformationswegübertragungselement
besteht eine größere Flexibilität in der
Wechselwirkung zwischen dem Abschnitt des Seitenbereichs und dem
Energieabsorptionselement, so daß das Energieabsorptionselement
an einer für
dessen Unterbringung günstigen
Stelle angeordnet sein kann, wobei das Deformationswegübertragungselement
den Deformationsweg aus dem Abschnitt des Seitenbereichs auf das
Energieabsorptionselement überträgt.
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Im
einfachsten Fall läßt sich
ein derartiges Deformationswegübertragungselement
als Hebel ausbilden.
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Der
Hebel kann als einstückiger
Hebel ausgebildet sein.
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Ein
vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
sieht jedoch vor, daß das
Deformationswegübertragungselement
kniehebelähnlich
ausgebildet ist, das heißt zwei
Hebel die über
ein Kniegelenk miteinander verbunden sind, aufweist.
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Mit
einem derartigen Deformationswegübertragungselement
besteht noch eine größere Flexibilität bei der
Umlenkung und der Übertragung
des Deformationswegs des Abschnitts des Seitenbereichs auf das Energieabsorptionselement.
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Das
Deformationswegübertragungselement kann
dabei in unterschiedlichster Art und Weise mit dem zumindest im
Bereich der B-Säule
liegenden abzustützenden
Abschnitt des Seitenbereichs wechselwirken.
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Eine
besonders einfache Lösung
sieht dabei vor, daß das
Deformationswegübertragungselement mit
einem Kniebereich bei einem Seitenaufprall mindestens den im Bereich
der B-Säule
liegenden Abschnitt des Seitenbereichs der Karosserie abstützt.
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Hinsichtlich
der Einwirkung auf das Energieabsorptionselements seitens des Deformationswegübertragungselements
wurden bislang keine näheren
Angaben gemacht.
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So
sieht eine vorteilhafte Lösung
vor, daß das
Deformationswegübertragungselement
bei einem Seitenaufprall mit einem Ende auf das Energieabsorptionselement
wirkt.
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Das
Deformationswegübertragungselement könnte rein
theoretisch mit jedem seiner Enden an einem Energieabsorptionselement
abgestützt
sein.
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Um
die Bewegung des Deformationswegübertragungselements
jedoch definiert festlegen zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Deformationswegübertragungselement
mittels eines Lagers bewegbar an der Bodengruppe abgestützt ist.
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Vorzugsweise
erfolgt diese Abstützung
mit einem dem Energieabsorptionselement gegenüberliegenden Ende des Deformationswegübertragungselements.
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Hinsichtlich
der Funktion des Deformationswegübertragungselements
ist zumindest vorgesehen, daß dieses
einen Deformationsweg des Abschnitts des Seitenbereichs in geeigneter
Weise auf das Energieübertragungselement überträgt, und zwar
derart, daß optimal
die beim Seitenaufprall zu absorbierende Energie in das Energieübertragungselement
eingeleitet wird.
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Eine
besonders zweckmäßige Lösung sieht dabei
vor, daß das
Energieübertragungselement
einen Deformationsweg des im Bereich der B-Säule liegenden Abschnitts des
Seitenbereichs bei der Übertragung
auf das Energieabsorptionselement vervielfacht. Eine derartige Ausbildung
des Deformationswegübertragungselements
nützt nicht
nur die Möglichkeit
der Übertragung
der zu absorbierenden Energie von dem Abschnitt des Seitenbereichs
auf das Energieabsorptionselement aus, sondern erlaubt gleichzeitig
eine Anpassung der Verhaltenscharakteristik des Energieabsorptionselements
an den beim Seitenaufprall auftretenden Deformationsweg des im Bereich
der B-Säule
liegenden Abschnitts des jeweiligen Seitenbereichs.
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Ferner
läßt sich
auch mit einer derartigen Vervielfachung des Deformationswegs die
Energieabsorption im Energieabsorptionselement mit einem größeren zu
durchlaufenden Weg im Bereich des Energieabsorptionselements verknüpfen und
somit die Vervielfachung des Deformationswegs günstig ausnutzen.
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Eine
Vervielfachung des Deformationswegs läßt sich in einfacher Weise
dadurch erreichen, daß das
Deformationswegübertragungselement
den Deformationsweg entsprechend der Hebelgesetze vervielfacht.
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Eine
derartige Veränderung
des Deformationswegs läßt sich
in einfacher Weise immer dann erreichen, wenn das Deformationswegübertragungselement
bei einem Seitenaufprall gegenüber
eine Lagerstelle verschwenkbar ist.
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Hinsichtlich
der Anordnung der Lagerstelle selbst sind die unterschiedlichsten
Lösungen
denkbar. Beispielsweise könnte
die Lagerstelle an einer beliebigen Stelle der Karosserie vorgesehen
sein. Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht
jedoch vor, daß die
Lagerstelle im wesentlichen steif mit der Bodengruppe der Karosserie
verbunden ist.
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Auch
die Einwirkung eines derartigen Deformationswegübertragungselements auf das
Energieabsorptionselement kann in unterschiedlichster Art und Weise
erfolgen. Besonders zweckmäßig ist
es, wenn das Deformationswegübertragungselement endseitig
auf das Energieabsorptionselement wirkt.
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Hinsichtlich
des Verhaltens des Deformationswegübertragungselements beim Seitenaufprall wurden
bislang keine näheren
Angaben gemacht. Prinzipiell wäre
es denkbar, das Deformationswegübertragungselement
selbst so auszuführen,
daß dieses
zumindest einen Teil der absorbierenden Energie aufzunehmen in der
Lage ist.
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Aus
gründen
der Einfachheit und der definierten Übertragung der Energie auf
das Energieabsorptionselement hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen,
wenn das Deformationswegübertragungselement
sich beim Seitenaufprall im wesentlichen biegesteif verhält.
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Ferner
könnte
das Deformationswegübertragungselement
als separates Teil in der Karosserie angeordnet sein. Zweckmäßigerweise
ist es an oder auf der Bodengruppe angeordnet.
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Eine
besonders zweckmäßige Lösung sieht dabei
vor, daß das
Deformationswegübertragungselement
in die Bodengruppe integriert ist, so daß das Deformationswegübertragungselement
zusätzlich zur
Steifigkeit der Bodengruppe beitragen kann.
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Das
jeweilige Energieabsorptionselement kann in unterschiedlichster
Art und Weise an unterschiedlichsten Plätzen der Karosserie angeordnet sein.
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Um
eine möglichst
günstige
Anordnung wählen
zu können,
und andererseits aber auch das Energieabsorptionselement günstig lagern
zu können,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß das
jeweilige Energieabsorptionselement in die Bodengruppe integriert ist.
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Schließlich ist
bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß das
Energieabsorptionselement gleichzeitig als zusätzlich zum Seitenaufprall bei
einem Front- oder Heckaufprall Aufprallenergie aufnehmend ausgebildet
ist.
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Darüber hinaus
ist es alternativ oder ergänzend
zu den bislang beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung von
Vorteil, wenn die Bodengruppe einen deformierbaren Schwellerbereich
als beim Seitenaufprall wirksames Energieabsorptionselement aufweist.
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Ein
derartiger deformierter Schwellerbereich wirkt einerseits als zusätzlicher
Schutz bei einem Seitenaufprall gemäß den bekannten standardisierten Testverfahren.
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Darüber hinaus
wirkt ein derartiger deformierbarer Schwellerbereich auch noch als
Schutz bei einem Pfahlaufprall, insbesondere in den Bereichen zwischen
der A-Säule
und der B-Säule
sowie der B-Säule
und der C-Säule.
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Ferner
ist alternativ und ergänzend
zu den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen,
daß der
Schwellerbereich einen sich zumindest über einen Teilbereich entlang
dem Seitenbereich erstreckendes und bei einem Seitenaufprall abstützend wirksames
Brückenelement
aufweist.
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Ein
derartiges Brückenelement
ist insbesondere bei dem sogenannten Pfahltest von Vorteil, da dieses
eine zusätzliche
Steifigkeit in den Bereichen zwischen der A-Säule und der B-Säule sowie
der B-Säule
und der C-Säule
zur Folge hat.
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Zweckmäßigerweise
ist dabei das Brückenelement
ebenfalls deformierbar ausgebildet.
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Eine
besonders günstige
Energieabsorption läßt sich
dann erreichen, wenn das Brückenelement beim
Seitenaufprall über
mehrere Energieabsorptionselemente an der Bodengruppe abgestützt ist.
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Damit
läßt sich
eine vorteilhafte Verteilung der von dem Brückenelement aufzunehmenden
Energie erreichen und somit die Deformation in diesem Bereich trotz
ausreichender Energieaufnahme gering halten.
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Eine
vorteilhafte Lösung
sieht dabei vor, daß sich
das Brückenelement
zwischen der A- und der B-Säule
erstreckt.
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Ferner
sieht ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß sich das
Brückenelement zwischen
der B-Säule
und der C-Säule
erstreckt.
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Zweckmäßigerweise
läßt sich
ein derartiges Brückenelement
so ausführen,
daß dieses
endseitig auf Energieabsorptionselementen abgestützt ist.
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Vorzugsweise
sind dabei die endseitig des jeweiligen Brückenelements angeordneten Energieabsorptionselemente
in die Bodengruppe integriert.
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Besonders
günstig
ist es, wenn ein das Brückenelement
abstützendes
Energieabsorptionselement in einen eine der A-, B- oder C-Säulen stützenden
Querträger
der Bodengruppe integriert ist.
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Zweckmäßigerweise
ist bei dieser Lösung vorgesehen,
daß das
jeweilige Brückenelement selbst
mit einer Energieabsorptionsstruktur versehen ist, um zusätzlich noch
die auf die Energieabsorptionselement zu übertragende Energie zu reduzieren.
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Dabei
könnte
das Brückenelement
so ausgebildet sein, daß es
seinerseits nur über
die Energieabsorptionselemente abgestützt ist und somit auch die
Energieabsorptionsstruktur nur über
die für
das Brückenelement
vorgesehenen Energieabsorptionselemente abgestützt ist.
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Andererseits
ist es günstig,
wenn die Energieabsorptionsstrukturen ihrerseits an der Bodengruppe
abgestützt
sind.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführung
der erfindungsgemäßen Lösung sieht
vor, daß im
Schwellerbereich ein außenliegend
im wesentlichen biegesteifes Aufprallelement vorgesehen ist, welches
bei einem seitlichen Aufprall über
mindestens ein Energieabsorptionselement abgestützt ist.
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In
diesem Fall ist somit im Bereich des Aufprallelements keine Energieabsorption
vorgesehen, sondern diese wird unmittelbar auf das mindestens eine
Energieabsorptionselement weitergeleitet.
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Günstigerweise
ist in diesem Fall das mindestens eine Energieabsorptionselement
in die Bodengruppe integriert.
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Ein
derartiges Aufprallelement erstreckt sich ebenfalls günstigerweise
von der A-Säule
bis zu B-Säule.
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Alternativ
oder ergänzend
hierzu erstreckt sich ein derartiges Aufprallelement auch von der B-Säule bis
zur C-Säule.
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Bei
allen bislang vorgesehenen Ausführungsbeispielen
ist über
die Bodengruppe nichts näheres
ausgesagt.
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So
sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß die Bodengruppe
eines sich beim Seitenaufprall im wesentlichen biegesteif verhaltene
Grundstruktur zur Abstützung
für das
mindestens eine Energieabsorptionselement aufweist. Das Energieabsorptionselement
kann nur eines für einen
Seitenaufprall sein, jedoch auch eines, welches sowohl in der Lage
ist, Energie bei einem Seitenaufprall als auch bei einem Frontaufprall
oder einem Heckaufprall aufzunehmen.
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Eine
derartige Grundstruktur ist beispielsweise so aufgebaut, daß sie in
einem Abstand von Längsseiten
der Karosserie angeordnet ist, welcher mindestens dem Deformationsweg
der Seitenbereiche im Bereich der Bodengruppe entspricht.
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Noch
vorteilhafter ist es, wenn die Grundstruktur in einem Abstand von
den Längsseiten
verläuft,
welcher größer als
der Deformationsweg beim Seitenaufprall ist.
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Besonders
günstig
ist es, wenn die Grundstruktur in einem Abstand von den Längsseiten
verläuft,
welcher mindestens dem zweifachen des Deformationswegs des jeweiligen
Seitenbereichs entspricht.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden
Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Karosserie;
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2 einen
Schnitt längs
Linie 2-2 in 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht ähnlich 1 eines
zweiten Ausführungsbeispiels
eine erfindungsgemäßen Karosserie;
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4 ein
schematisches Beispiel ähnlich 1 eines
dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Karosserie;
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5 einen
Schnitt längs
Linie 5-5 in 4;
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6 eine
schematische perspektivische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Karosserie;
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7 eine
ausschnittsweise Darstellung der Karosserie und eines Deformationswegübertragungselements;
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8 eine
schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Karosserie
eines fünften
Ausführungsbeispiels;
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9 einen
Schnitt längs
Linie 9-9 in 8;
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10 eine
ausschnittsweise vergrößerte Darstellung
eines Energieabsorptionselements beim fünften Ausführungsbeispiel und
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11 eine
Draufsicht auf eine Bodengruppe einer erfindungsgemäßen Karosserie
gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel.
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Ein
in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel einer Karosserie 10 eines
erfindungsgemäßen Personenkraftfahrzeugs,
umfaßt
eine Frontpartie 12, an welche sich eine Fahrgastzelle 14 anschließt, und
eine auf einer der Frontpartie 12 gegenüberliegenden Seite der Fahrgastzelle 14 angeordnete
Heckpartie 16. Die gesamte Karosserie 10 basiert
auf einer Bodengruppe 20, über welcher sich die Frontpartie 12,
die Fahrgastzelle 14 und die Heckpartie 16 erheben,
wobei im Bereich der Fahrgastzelle 14 sich im Bereich von
Längsseiten 22a,
b der Karosserie 10 Seitenbereiche 24 der Fahrgastzelle 14 von
der Bodengruppe 20 bis zu einer Dachgruppe 26 der
Karosserie 10 erstrecken und somit die Fahrgastzelle 14 im
Bereich der Längsseiten 22a, b
verschließen.
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Die
Seitenbereiche 24a, b umfassen als tragende Elemente eine
A-Säule 30,
eine B-Säule 32 und
eine C-Säule 34,
die jeweils ebenfalls von der Bodengruppe 20 bis zur Dachgruppe 26,
insbesondere bis zu einem äußeren Dachlängsträger 28 derselben,
verlaufen. Ferner sind im Bereich der Bodengruppe 20 die
A-Säule 30,
die B-Säule 32 und
die C-Säule 34 durch
einen Schwellerbereich 36, der in Höhe der Bodengruppe 20 verläuft, miteinander
verbunden.
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Außerdem ist
bei der erfindungsgemäßen Karosserie
vorgesehen, daß die
Dachgruppe 26 über die
Frontpartie 12 und die Heckpartie 16 im Falle
eines Seitenaufpralls auf einen der Seitenbereiche 24a,
b im wesentlichen steif mit der Bodengruppe 20 verbunden
ist, so daß die
Dachgruppe 26 bei einem Seitenaufprall auf die Karosserie 10 ausgehend
von einer Grundform der Karosserie 10 unwesentliche oder
lediglich geringe Deformationen erleidet.
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Unter
einem Seitenaufprall im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei
entweder ein Seitenaufprall gemäß Euro-NCAB
und/oder ein Seitenaufprall gemäß US-SINCAP
zu verstehen, die hinsichtlich der Aufprallbedingungen eindeutig
definiert sind.
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Bei
einem derartigen Seitenaufprall ist der für einen Fahrgast in der Fahrgastzelle 14 kritischste
Abschnitt der Seitenbereiche 24a, b ein im Bereich der B-Säule liegender Abschnitt 38a,
b der Seitenbereiche 24a, b, da in diesem Abschnitt 38a,
b keine quer zur Längsrichtung
der Karosserie 10 verlaufenden Versteifungselemente zur
Verfügung
stehen, wie dies bei der A-Säule 30 der
Fall ist, die über
die Frontpartie 12 noch zusätzlich abgestützt werden
kann, oder bei der Säule 34 der
Fall ist, die über
die Heckpartie 16 noch eine zusätzliche Abstützung erfahren
kann.
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Erfindungsgemäß ist nun
die B-Säule 32 über eine
biegeweiche, jedoch bei einem Seitenaufprall im wesentlichen positionsstabile,
Verbindung 40 mit der Dachgruppe 26, insbesondere
dem Dachlängsträger 28,
verbunden und stützt
sich, wie außerdem
in 2 dargestellt, an der Bodengruppe 20 ab.
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Die
durch einen Seitenaufprall, gekennzeichnet durch eine Einwirkungsrichtung 42 in 2,
einwirkende Energie wird nun durch die B-Säule 32 aufgenommen
und aufgrund einer von der biegeweichen Verbindung 40 zur
Dachgruppe 26 zugelassenen Kippbewegung um diese durch
einen unteren Endbereich 44 der B-Säule 32 auf ein Energieabsorptionselement 50 übertragen,
welches in die Bodengruppe 20 integriert ist, vorzugsweise
Teil eines in der Bodengruppe 20 integrierten B-Säulenquerträgers 52 ist.
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Bei
einem Seitenaufprall erleidet die B-Säule 32 ausgehend von
einer Grundform der Karosserie im Bereich einer einem Fahrgastraum 54 zugewandten
Innenkontur 56 im wesentlichen keine Veränderung,
so daß ein
Knicken oder vollständiges
Verbiegen der B-Säule 32 vermieden
wird.
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Durch
den Seitenaufprall in der Richtung 42 bewegt sich somit
die B-Säule 32 ausgehend
von ihrer in 2 durchgezogenen Position in
der Grundform der Karosserie 10 in eine in 2 gestrichelt dargestellte
Stellung, wobei allerdings die B-Säule 32 selbst im wesentlichen
ihre Ausgangsform beibehält und
somit näherungsweise
als über
die biegeweiche Verbindung 40 schwenkbar an der steifen
Dachgruppe 26 gelagerter Hebel beschrieben werden kann, welcher
die in der Richtung 42 auftreffende Energie auf das in
der Bodengruppe 20 integrierte Energieabsorptionselement 50 umlenkt,
um in diesem die Energie vernichten zu können.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist beim Seitenaufprall ein Deformationsweg DD der
B-Säule im
Bereich der Dachgruppe im wesentlichen gleich 0, während ein
Deformationsweg DB im Bereich der Bodengruppe
maximal ist.
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Dadurch
daß – wie bereits
dargelegt – die Dachgruppe 26 insgesamt
steif mit der Bodengruppe 20 verbunden ist und ausgehend
von der Grundform der Karosserie bei dem Seitenaufprall im wesentlichen
ebenfalls keine oder nur eine geringe Deformation erleidet und die
B-Säule 32 gegenüber der
Dachgruppe 26 aufgrund der biegeweichen Verbindung 40 bewegbar
ist, führt
der Seitenaufprall durch den maximalen Deformationsweg DB bei der erfindungsgemäßen Karosserie 10 im
wesentlichen zu einer Einschränkung
des Fahrgastraums 54, die in einem Fußbereich 58, das heißt nahe
der Bodengruppe desselben, maximal und weitaus geringer in einem Schulterbereich 68 und
im wesentlichen vernachlässigbar
in einem Kopfbereich 62 ist.
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Ein
derartiges Deformationsverhalten des jeweiligen Abschnitts 28 des
entsprechenden Seitenbereichs 24 führt somit zu einem optimalen
Schutz eines Fahrgastes in dem Fahrgastraum 54, wobei gleichzeitig
durch das Energieabsorptionselement 50 ein ausreichend
großer
Deformationsweg zur Energieabsorption beim Seitenaufprall zur Verfügung steht.
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Um
darüber
hinaus auch bei einem Pfahltest gemäß FMVSS201 die Insassen der
Fahrgastzelle 14 ausreichend schützen zu können, sind zwischen der A-Säule 30 und der B-Säule 32 sowie
der B-Säule 32 und
der C-Säule 34 Brückenelemente 70, 72 in den
Schwellerbereich integriert, wobei sich das Brückenelement 70 im
Bereich der A-Säule
auf einem in die Bodengruppe 20 integrierten Energieabsorptionselement 74 abstützt und
im Bereich der B-Säule 32 an
dem Energieabsorptionselement 50.
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Darüber hinaus
stützt
sich das Brückenelement 72 im
Bereich der B-Säule 32 ebenfalls
an dem Energieabsorptionselement 50 ab und im Bereich der C-Säule 34 an
einem in die Bodengruppe 20 integrierten Energieabsorptionselement 76.
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Die
Brückenelemente 70, 72 dienen
somit primär
dazu, die von diesen aufzunehmende Energie ebenfalls zu übertragen,
und zwar auf die Energieabsorptionselemente 74, 50 und 76,
die in der Bodengruppe 20 integriert sind, wobei die Energieabsorptionselemente 74, 76 vorzugsweise
in einen A-Säulenquerträger 78 bzw.
einen C-Säulenquerträger integriert
sind.
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Darüber hinaus
sind vorzugsweise die Brückenelemente 70, 72 noch
ihrerseits mit ihrer Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 versehen,
welche in der Lage sind, vor Weiterleitung der gesamten Aufprallenergie
an die Energieabsorptionselemente 74, 50, 76 selbst
noch Energie durch Deformation derselben zu absorbieren, so daß die auf
die Energieabsorptionselemente 74, 50, 76 weitergeleitete
Energie um die von den Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 bereits
absorbierte Energie geringer ist.
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Bei
dieser Lösung
liegen die Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 vorzugsweise
auf einer beim Pfahltest dem Pfahl abgewandten Seite des jeweiligen
Brückenelements 70, 72,
so daß bei
Einwirkung des Pfahls auf das Brückenelement 70, 72 die
Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 ergänzend zu
der Übertragung
der Energie zur Absorption auf die Energieabsorptionselemente 74, 50, 76 wirksam werden
und somit durch die Wirksamkeit der Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 die
Aufprallenergie in reduziertem Maße übertragen wird wobei die Energieabsorptionsstrukturen 80, 82 sich
ihrerseits noch an der Bodengruppe 20 abstützen, und
zwar vorzugsweise mit ihrer dem Pfahl beim Pfahltest abgewandten
Seite.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Karosserie 10,
dargestellte in 3, basiert auf dem ersten Ausführungsbeispiel
und auf dem im ersten Ausführungsbeispiel
erläuterten
Prinzip eines Schutzes der Fahrzeuginsassen durch ausgehend von
der Grundform verstärkte
Deformation des jeweiligen Abschnitts 38 des entsprechenden Seitenbereichs 24 im
Bereich der Bodengruppe 20 gegenüber einer geringen oder unwesentlichen
Deformation im Bereich der Dachgruppe 26.
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Im
Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel
wurde dabei davon ausgegangen, daß die B-Säule 32 sich als im
wesentlichen in sich steifer Hebel verhält, der insbesondere seine
im Fahrgastraum 54 zugewandte Innenkontur im wesentlichen nicht
oder nur in geringer Form verändert.
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Zusätzlich ist
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Lösung noch
vorgesehen, daß die
B-Säule 32' noch mit einer
Energieabsorptionsstruktur 84 versehen ist, die auf einer
einem aufprallenden Objekt zugewandten Seite der B-Säule angeordnet
ist und bei einem auf den Bereich 38 einwirkenden Seitenaufprall
zunächst
durch Deformation Energie absorbiert und erst dann zu einer verzögerten Weiterleitung
der Energie zu dem Energieabsorptionselement 50, integriert
in die Bodengruppe 20, führt.
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Im übrigen können auch
beim zweiten Ausführungsbeispiel
die Brückenelemente 70, 72 vorgesehen
sein, die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert sind.
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Auch
ein drittes Ausführungsbeispiel,
dargestellt in 4 und 5, basiert
auf dem im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten
Prinzip hinsichtlich des Deformationsverhaltens des Abschnitts 38.
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Im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist bei diesem Ausführungsbeispiel
im Schwellerbereich 36 ein sich bei einem Seitenaufprall
im wesentlichen biegesteif verhaltendes Aufprallelement 90 vorgesehen,
welches sich von der A-Säule 30 über die
B-Säule 32 bis
zur C-Säule 34 erstreckt
und die aufgenommene Energie auf ein Energieabsorptionselement 92 überträgt, das
ebenfalls in die Bodengruppe 20 integriert ist, sich jedoch
im wesentlichen über
die gesamte Länge
zwischen der A-Säule 30 und
der B-Säule 32 sowie
der B-Säule 32 und
der C-Säule 34 erstreckt.
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Bei
einem vierten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Karosserie,
dargestellt in 6 und 7, ist ebenfalls
die B-Säule 32 mittels
der biegeweichen Verbindung 40 mit der Dachgruppe 26 beweglich
verbunden, so daß sich
bei dem Seitenaufprall die B-Säule 32 mit
ihrem der Bodengruppe 20 zugewandten unteren Endbereich 44 in
den Fußbereich 58 des
Fahrgastraums 54 hineinbewegen kann.
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Der
untere Endbereich 44 ist dabei über ein Deformationswegübertragungselement 100 abgestützt, wobei
dieses Deformationswegübertragungselement 100 beispielsweise
mit einem Ende 102 an einem Widerlager 104 an
der Bodengruppe 20 abgestützt ist und mit seinem anderen
Ende 106 auf ein Energieabsorptionselement 110 wirkt,
welches seinerseits ebenfalls in die Bodengruppe 20 integriert ist,
und die von dem Deformationswegübertragungselement 100 übertragene
Energie aufnimmt.
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Vorzugsweise
ist das Deformationsübertragungselement
so ausgebildet, daß der
untere Endbereich der B-Säule 32 in
einem Einwirkungsbereich 112 auf das Deformationswegübertragungselement 100 einwirkt,
welcher eine größere Entfernung
von dem Ende 106 aufweist als von dem Ende 102,
so daß sich
eine Übersetzung
des vom Einwirkungsbereich 112 durchlaufenden Weges auf
den Weg ergibt, den das Ende 106 durchläuft, so daß für das Energieabsorptionselement 110 ein
Deformationsweg zur Verfügung
steht, der größer ist
als der Deformationsweg des Energieabsorptionselements 50,
auf welches die B-Säule 32 beim
ersten Ausführungsbeispiel
unmittelbar wirkt.
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Somit
kann bei dem vierten Ausführungsbeispiel
die durch das Energieabsorptionselement 110 zu absorbierende
Energie des Seitenaufpralls in optimierter Art und Weise absorbiert
werden, wobei insbesondere eine günstige Anpassung der Absorptionscharakteristik
des Energieabsorptionselements 110 an die aufzunehmende
Deformation des unteren Endbereichs 44 der B-Säule 32 erfolgen
kann.
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Vorzugsweise
ist bei dem vierten Ausführungsbeispiel
das Deformationswegübertragungselement 100 als
in sich im wesentlichen bei einem Seitenaufprall gegenüber der
Grundform biegesteifes oder nur gering deformierendes Teil ausgebildet,
das somit abgesehen von maximalen geringen Deformationen im wesentlichen
als den Deformationsweg des unteren Endbereichs 44 auf
das Ende 106 übertragender
Hebel wirkt.
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Ferner
ist vorzugsweise das Deformationswegübertragungselement 100 mitsamt
dem Energieabsorptionselement 110 in die Bodengruppe 20 integriert
und stellt somit einen integralen Bestandteil desselben dar, der
auch bei übrigen
Belastungen der Bodengruppe 20 zur Steifigkeit derselben
beiträgt.
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Bei
einem fünften
Ausführungsbeispiel,
dargestellt in 8 und 9 ist das
Deformationswegübertragungselement 100' in Form eines
Kniehebels mit einem ersten Kniehebelarm 120 und einem
zweiten Kniehebelarm 122 ausgebildet.
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Der
erste Kniehebelarm stützt
sich mit einem ersten Ende 124 an einem festen Stützlager 126 ab, während ein
zweites Ende 128 über
ein Kniegelenk 130 mit einem ersten Ende 132 des
zweiten Kniehebelarms 122 verbunden ist, dessen zweites
Ende 134 auf ein Energieabsorptionselement 140 wirkt.
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Ferner
ist das Kniegelenk 130 so angeordnet, daß auf dieses
im Fall eines Seitenaufpralls der untere Endbereich 44 der
B-Säule 32 wirkt.
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In
der nicht deformierten Grundform der Karosserie 10 liegt
das Deformationswegübertragungselement 100', wie in 9 dargestellt,
in seiner geknickten Grundstellung, wobei ein zu einer Fahrzeugmitte
gewandt liegender Winkel α zwischen
dem ersten Kniehebelarm und dem zweiten Kniehebelarm > 90°, jedoch auch < 180° ist.
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Im
Fall eines Seitenaufpralls bewegt sich der untere Endbereich 44 in
Richtung des Pfeils 142 und vergrößert den Winkel α zwischen
dem ersten Kniehebelarm 120 und dem zweiten Kniehebelarm 122 unter
gleichzeitiger Streckung des als Kniehebel ausgebildeten Deformationswegübertragungselements 100' und somit Verlängerung
eines Abstandes zwischen dem ersten Ende 124 des ersten
Kniehebelarms 120 und dem zweiten Ende 134 des
zweiten Kniehebelarms 122. Aufgrund des stationären Stützlagers 126 führt dies
dazu, daß sich
die gesamte Längenänderung
des als Kniehebelarm ausgebildeten Deformationswegübertragungselements
in eine Bewegung des zweiten Endes 134 des zweiten Kniehebelarms 122 umsetzt
und somit dieses zweite Ende 134 des zweiten Kniehebelarms 122 auf
das Energieabsorptionselement 140 wirkt, das vorzugsweise
in einer Richtung 144, die parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung
verläuft,
deformierbar ist.
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Das
Deformationswegübertragungselement 100' führt somit
auch zu einer Vergrößerung des
von dem unteren Endbereich 44 in Richtung 142 beschriebenen
Wegs in einen größeren in
Richtung 144 verlaufenden Weg des zweiten Endes 134 des
zweiten Kniehebelarms 122, wobei gleichzeitig eine Richtungsänderung
noch dahingehend erfolgt, daß die Bewegungsrichtung 144 des zweiten
Endes 134 des zweiten Kniehebelarms 122 quer zur
Bewegungsrichtung 142 des unteren Endbereichs 44 der
B-Säule 32 verläuft.
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Auch
bei dem fünften
Ausführungsbeispiel ist
vorzugsweise das Deformationswegübertragungselement 100' in die Bodengruppe 20 integriert und
dient zur weiteren Stabilisierung derselben.
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Darüber hinaus
ist das Energieabsorptionselement 140 so ausgebildet, daß es, wie
in 10 dargestellt, nicht nur in der Lage ist, Energie
zu absorbieren, wenn sich das zweite Ende 134 des zweiten
Kniehebelarms 122 in der Richtung 144 bewegt, sondern
aufgrund seiner Ausrichtung parallel zur Längsrichtung 146 des
Fahrzeugs in der Lage ist, Energie durch einen Frontaufprall, übertragen
durch ein Energieübertragungselement 150 von
einem vorderen Stoßfänger 152 der
Frontpartie 12, oder auch im umgekehrten Fall von einem
Heckaufprall von einem hinteren Stoßfänger, aufzunehmen.
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Darüber hinaus
sind vorteilhafterweise beim fünften
Ausführungsbeispiel
zwischen dem jeweiligen Schwellerbereich 36 und den Kniehebelarmen 120 und 122 noch
zusätzliche
Energieabsorptionselemente 160, 162 vorgesehen,
welche einerseits die Bodengruppe 20 zusätzlich versteifen
und andererseits dem jeweiligen Schwellerbereich 36 zwischen der
A-Säule 30 und
der B-Säule 32 sowie
der B-Säule 32 und
der C-Säule 34 zusätzliche
Energieaufnahmefähigkeit
für die
Aufnahme von Aufprallenergie beim Pfahltest verleihen.
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Ferner
ist auch beim fünften
Ausführungsbeispiel
vorgesehen, daß die
Kniehebelarme 120 und 122 sich ausgehend von ihrer
Grundform von einem Seitenaufprall im wesentlichen biegesteif verhalten,
das heißt
sich nur unwesentlich oder in geringem Maße deformieren, wobei die Deformation
maximal derart sein kann, daß die
Deformation der Kniehebelarme 120 und 122 deren
Funktion nicht beeinträchtigt.
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Bei
einem sechsten Ausführungsbeispiel, das
hinsichtlich der Merkmale betreffend die Energieabsorption beim
Seitenaufprall entsprechend jedem der vorangehenden Ausführungsbeispiele
ausgebildet sein kann, ist es im Hinblick auf eine günstige Ausbildung
der Bodengruppe 20 besonders zweckmäßig, wenn die Bodengruppe 20,
wie in 11 dargestellt, eine in sich
steife Grundstruktur 170 aufweist, welche beim Seitenaufprall
im wesentlichen undeformierbar oder nur gering deformierbar ist,
wobei die Grundstruktur 170 vorzugsweise zwei beiderseits
eines üblichen
Tunnels 172 in Fahrzeuglängsrichtung 146 verlaufende
Längsträger 174a, 174b aufweist,
die in sich mit Versteifungen 176 versehen sind und außerdem noch
durch Querträger 178, 180 im
Abstand voneinander gehalten sind.
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An
dieser Grundstruktur lassen sich dann alle Energieabsorptionselemente 50, 110, 140, 74, 76, 80, 82, 92 bei
den verschiedenen Ausführungsbeispielen
abstützen.
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Um
einen ausreichenden Deformationsweg bei den Energieabsorptionselementen
zuzulassen, verlaufen die Längsträger 174a, 174b in
einem Abstand von den Längsseiten 22 der
Karosserie 10, welcher mindestens dem zweifachen Deformationsweg
DB bei einem Seitenaufprall entspricht.