-
Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie gemäß Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Bekannte
Kraftfahrzeuge weisen eine Karosserie auf, die eine steife Fahrgastzelle
umfasst, an die sich – in
Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen – zu beiden Seiten jeweils
eine Knautschzone anschließt.
Die vordere und die hintere Knautschzone sollen sich bei einem Aufprall
verformen, um die auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Beschleunigungs- beziehungsweise
Verzögerungskräfte zu reduzieren. Es
hat sich gezeigt, dass bei einem Frontalaufprall die vordere Knautschzone
soweit verformbar ist und dabei die Kraftfahrzeugvorderachse soweit
in Richtung der Fahrgastzelle zurückverschoben werden kann, dass
die an der Vorderachse drehbar aufgehängten Vorderräder jeweils
gegen eine, senkrecht zu einer gedachten Horizontalen verlaufende
Stirnseite von auf beiden Fahrzeugseiten vorgesehenen, unteren Längsträgern der
Fahrgastzelle verlagert werden. Dabei werden die Längsträger und
somit die gesamte Fahrgastzelle quasi unter die Vorderachse gedrückt, was
zu einer Fahrzeugabsenkung führt,
die wiederum Ursache für
eine verschlechterte Insassenrückhaltung
mittels der im Fahrzeug vorgesehenen Insassenrückhaltesysteme sein kann.
-
Aus
der
DE 199 26 352
B4 geht eine Fahrzeugkarosserie der hier angesprochenen
Art hervor.
-
Aus
der
DE 43 02 240 A1 geht
eine Aufprall-Absorptionsstruktur für ein Vorderräder aufweisendes
Fahrzeug hervor, wobei die Absorptionsstruktur äußere Längsträger umfasst, an deren den Vorderrädern zugewandten
Stirnseiten jeweils eine an die Außenkontur des Rades angepasste
Krümmung
aufweisende, im Crashfall als Abstützung dienende Rückplatte
vorgesehen ist. Des Weiteren sind jeweils als Radstützteil dienende
Frontplatten an linken und rechten gegenüberliegenden Enden eines Stossfängerträgers befestigt.
Die Front- und Rückplatten
sind so ausgebildet und angeordnet, dass im Crashfall die Vorderräder zusammengedrückt und deformiert
werden, wodurch sie einen Teil der Aufprallenergie absorbieren,
und weiter bewirken, dass die Aufprallkräfte von den Frontplatten durch
Radnaben auf die Rückplatten
und weiter von den Rückplatten
auf die Seitenlängsträger übertragen
werden. Die Vorderräder
werden also quasi zwischen den Front- und Rückplatten eingeklemmt. Auch
bei diesem Fahrzeug kann es bei einem Frontalcrash zu einer Fahrzeugabsenkung
kommen.
-
Aus
der
EP 1 044 863 A1 geht
eine Tragstruktur für
ein Kraftfahrzeug mit einer energieabsorbierenden Bodengruppe hervor,
bei der die Bodengruppe mit Abweisrampen ausgestattet ist, die im Crashfall
ein Absenken der Fahrgastzelle verhindern. Die Abweisrampen sind
von Begrenzungswänden
einer Sicherheitsfahrgastzelle gebildet.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei der bei einem Frontalaufprall eine reduzierte Fahrzeugabsenkung
erreicht werden kann.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Anschlagflächen, welche
auf der den Vorderrädern
zugewandten Stirnseite der Längsträger vorgesehen
sind, jeweils als Rampe für
das jeweilige Vorderrad dienen und gegenüber einer gedachten Horizontalen
in Fahrtrichtung ansteigend verlaufen. Die Stirnseiten der auf beiden
Fahrzeugseiten vorgesehenen Längsträger bilden
also eine Rampe, die bei Kontakt mit den Vorderrädern in Folge einer Rückverlagerung
der Vorderachse in Richtung auf eine Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie
bei einem Frontalaufprall die Längsträger – wenn überhaupt – nach oben
beziehungsweise die Vorderräder
und gegebenenfalls die Vorderachse nach unten drückt. Dadurch wird erreicht,
dass bei einem Frontalaufprall die Fahrzeug- beziehungsweise Fahrgastzellenabsenkung minimiert
ist, wodurch beste Vorraussetzungen für eine gute Insassenrückhaltung
und verbesserte Insassenwerte geschaffen sind.
-
In
diesem Zusammenhang wird unter dem Begriff "Fahrzeugabsenkung" verstanden, dass beispielsweise der
Abstand eines zwischen den A-Säulen
verlaufenden Dachrahmenteils zur Fahrbahn nach einem beziehungsweise
während
eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs kleiner ist als vor dem Frontalaufprall.
Unter "Fahrzeugabsenkung" wird also ein Einfedern
oder Abtauchen des Fahrzeugs an der Vorderachse in Folge eines Frontalaufpralls
verstanden.
-
In
bevorzugter Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die auf beiden Fahrzeugseiten befindlichen,
unteren Längsträger Teil
der Fahrgastzelle sind. Diese äußeren Längsträger werden
auch als Längsschweller
bezeichnet.
-
Bei
einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Fahrzeugkarosserie
ist ein erster Teilbereich der Anschlagfläche von der Stirnfläche des
jeweiligen Längsträgers gebildet.
Die Längsträger enden
beziehungsweise schließen
dabei in einem bestimmten Abstand vor den Vorderrädern ab.
-
Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zweiter
Teilbereich der Anschlagfläche
von einer Verbundstrebenanordnung gebildet ist. Der zweite Teilbereich
der Anschlagfläche
befindet sich in vertikaler Richtung gesehen oberhalb des ersten
Teilbereichs. Durch die Verbundstrebenanordnung wird die wirksame
Gesamtlänge der
Anschlagfläche
gegenüber
den Ausführungsvarianten,
bei denen die Anschlagfläche
ausschließlich von
der Stirnfläche
des jeweiligen Längsträgers gebildet
ist, erhöht.
-
Nach
einer ersten Ausführungsvariante
ist vorgesehen, dass die Anschlagfläche als schiefe Ebene ausgebildet
ist, was dazu führt,
dass der Spalt zwischen der Umfangsfläche des Fahrzeugvorderrads
und der Anschlagfläche
eine nicht konstante Breite aufweist, sondern vielmehr keilförmig ausgebildet
ist. Nach einer zweiten Ausführungsvariante der
Fahrzeugkarosserie ist die Anschlagfläche gekrümmt ausgebildet und zwar vorzugsweise
derart, dass der Spalt zwischen der Anschlagfläche und der Umfangsfläche des Fahrzeugrades
zumindest im Wesentlichen eine konstante Breite aufweist. Die Anschlagfläche ist
also an die Hüllkontur
des benachbart angeordneten Fahrzeugrads angepasst.
-
Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele der
Fahrzeugkarosserie ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten
Merkmale.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese
zeigt in schematischer Darstellung einen vorderen Teil einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie 1,
von der eine Vorbaustruktur 3 und Teile einer Fahrgastzelle 5 zu
erkennen sind. Die Vorbaustruktur 3 schließt in Fahrzeuglängsrichtung
nach hinten an die Fahrgastzelle 5 an.
-
Die
Fahrzeugkarosserie 1 weist auf beiden Fahrzeugseiten jeweils
einen oberen Längsträger 7 auf,
die in ihrem hinteren Endbereich an jeweils eine, als Tragsäule dienende,
einen Teil der Fahrgastzelle 5 bildende A-Säule anschließen. Die
A-Säulen sind Teil
der Fahrgastzelle 5.
-
Beide
A-Säulen 9 sind
in ihrem Fußbereich jeweils
mit einem unteren, äußeren Längsträger 11 der
Fahrgastzelle 5 verbunden, der nach vorne an einer Rückseite
des zugehörigen
Radeinbaus endet. Die unteren, äußeren Längsträger 11 werden
auch als Längsschweller
bezeichnet. Die auf der linken Fahrzeugseite vorgesehene, untere
Längsträger 11 ist – in Fahrzeuglängsrichtung
gesehen – in
fluchtender Anordnung mit dem linken Vorder- und Hinterrad angeordnet,
während
der auf der rechten Fahrzeugseite vorgesehene, untere Längsträger 11 fluchtend mit
dem rechten Vorder- und Hinterrad angeordnet ist.
-
In
der Figur ist ferner die Hüllkontur
(Umfangsfläche 12)
eines Vorderrads 13 mit einer senkrecht zur Bildebene der
Figur verlaufenden Drehachse 15 dargestellt.
-
Die
Fahrzeugkarosserie 1 ist bei dem anhand der Figur beschriebenen
Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch
zur Fahrzeuglängsmittelachse ausgebildet,
so dass im Folgenden lediglich die auf der dargestellten Seite der
Fahrzeugkarosserie 1 befindlichen Teile näher beschrieben
werden.
-
Die
dem Vorderrad 13 zugewandte Stirnfläche 17 des unteren,
seitlichen Längsträgers 11 bildet einen
ersten Teilbereich 19A einer Anschlagfläche 21 für das Vorderrad 13.
Ein zweiter Teilbereich 19B der Anschlagfläche 21 wird
von einer Verbundstrebenanordnung 23 gebildet, die zwischen
dem unteren, seitlichen Längsträger 11 und
dem oberen Längsträger 7 angeordnet
ist. Die Verbundstrebenanordnung 23, die auf beiden Fahrzeugseiten
vorgesehen ist, dient zur zusätzlichen
Abstützung
des oberen Längsträgers 7 sowie
zur Schaffung eines zusätzlichen
Kraftpfads bezüglich
der Aufnahme von Frontalaufprallbelastungen und erstreckt sich zwischen
einem Untergurt jedes oberen Längsträger 7 und
dem untenliegenden Längsträgers 11.
Die Verbundstrebenanordnung 23 ist hier in Form eines einstückigen Verbundstrebenprofils
gebildet, dass vom oberen Längsträger 7 ausgehend
in Fahrzeuglängsrichtung
nach hinten sowie in Fahrzeughochrichtung nach unten verläuft, so
dass ein schräger
Verlauf geschaffen ist. Das Verbundstrebenprofil ist im Wesentlichen
geradlinig ausgeführt,
so dass eine schräge,
geradlinige Verbindung zwischen dem oberen Längsträger 7 und dem unteren
Längsträger 11 geschaffen
ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß der Figur
endet das Verbundstrebenprofil mit seinem unteren Endbereich im vorderen
Endbereich des unteren Längsträgers 11.
-
Aus
der Figur ist ersichtlich, dass die ersten und zweiten Teilbereiche 19A und 19B der
Anschlagfläche 21 eine
unterschiedliche Neigung gegenüber einer
gedachten Horizontalen H aufweisen. Der erste Teilbereich 19A der
Anschlagfläche 21,
gebildet von der Stirnfläche 17 des
unteren Längsträgers 11,
ist gegenüber
einer gedachten Vertikalen V um einen Winkel α geneigt, der bei diesem Ausführungsbeispiel
circa 30° beträgt.
-
Der
zweite Teilbereich 19B der Anschlagfläche 21 ist gegenüber dem
ersten Teilbereich 19A der Anschlagfläche 21 in Richtung
der Fahrzeuglängsachse
rückversetzt,
wodurch in der Anschlagfläche 21 eine
Stufe 25 gebildet ist, in deren Bereich die Verbundstrebenanordnung 23 und
der untere Längsträger 11 miteinander
verschweißt
sind. Die Schweißnaht
ist nicht dargestellt. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die vom Längsträger 11 und
der Verbundstrebenanordnung 23 gebildete Anschlagfläche 21 stufenlos
ausgebildet.
-
Die
obere Querkante 27 an der Stirnseite des unteren, äußeren Längsträgers 11 weist
bei diesem Ausführungsbeispiel
gegenüber
der Drehachse 15 des Vorderrads 13 in vertikaler
Richtung einen Versatz z nach oben auf, das heißt, die obere Querkante 27 des
Längsträgers 11 befindet
sich oberhalb der Drehachse 15. Damit wird sichergestellt,
dass bei einer Verlagerung des Vorderrads 13 bei einem
Frontalaufprall gegen die Anschlagfläche 21 der Längsträger 11 nicht
unter die Drehachse 15 abtaucht beziehungsweise gedrückt wird,
was eine nicht gewollte Fahrzeugabsenkung zur Folge hätte. Es
hat sich gezeigt, dass dies auch bereits dann verhindert werden kann, wenn
die obere Querkante 27 des Längsträgers 11 auf gleicher
Höhe wie
die Raddrehachse 15 angeordnet ist.
-
Bei
einem Frontalaufprall der Fahrzeugkarosserie 1 auf ein
Hindernis wird bei Einwirkung entsprechender Kräfte die Vorderachse mit den
daran angeordneten Vorderrädern 13 in
Fahrtrichtung 29 nach hinten in Richtung auf die Fahrgastzelle 5 verschoben.
Dabei kann es zu einer Anlage der Vorderräder 13 mit ihrer Umfangsfläche 12 an
der am Längsträger 11 ausgebildeten,
schräg
zur Horizontalen H in Fahrtrichtung ansteigend verlaufende Anschlagfläche 21 kommen.
Ein Absenken der Fahrgastzelle 5 in Richtung auf die Fahrbahn 31 wird
aufgrund der als Rampe dienenden, schräg verlaufenden Anschlagfläche 21 dadurch
verhindert, indem die Vorderräder 13 den
unteren Längsträger 11 und
somit die Fahrgastzelle 5 entlang der schiefen Ebene in vertikaler
Richtung nach oben drücken.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der Fahrzeugkarosserie 1 kann also ein Einfedern des Fahrzeugs
an der Vorderachse bei Radrückverschiebung und
damit eine Fahrzeugabsenkung minimiert werden. Hierdurch sind beste
Vorraussetzungen für
eine gute Insassenrückhaltung
mittels der nichtdargestellten Insassenrückhaltesysteme geschaffen.
-
Da
auf beiden Fahrzeugseiten jeweils eine Anschlagfläche 21 für die Vorderräder 13 vorgesehen,
kann ein Verkippen der Fahrgastzelle 5 beim Zusammenwirken
der Vorderräder
mit den unteren Längsträgern 11 zuverlässig verhindert
werden.
-
Festzuhalten
bleibt, dass eine Fahrzeugabsenkung bereits schon dann mit hoher
Sicherheit verhindert werden kann, wenn die Anlagefläche 21 ausschließlich durch
die schräge,
gegenüber
der Horizontalen H in Fahrtrichtung ansteigend verlaufende Stirnfläche 17 des
Längsträgers 11 gebildet
ist, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn keine Verbundstrebenanordnung 23 beziehungsweise
wenn die Verbundstrebenanordnung an anderer Stelle der Fahrzeugkarosserie 1 vorgesehen
ist.