DE102006012346A1

DE102006012346A1 - Motor vehicle characteristic influencing method for use during vehicle crash, involves arranging wheel with rim in wheel arches, where reduction of wheel diameter such as rim diameter, is caused by purposeful failure of rim during crash

Info

Publication number: DE102006012346A1
Application number: DE200610012346
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl.-Ing. Gaiser; Lutz Dipl.-Ing. Ristow
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-20

Abstract

The method involves arranging a support structure of a motor vehicle at a front end of a safety passenger compartment (1) of a front vehicle comprising a deformable zone (2). Two laterally arranged wheel arches are provided in an area of the deformable zone of the front vehicle. A wheel (3) with a rim (5) is arranged in the wheel arches. A reduction of wheel diameter such as rim diameter, is caused by purposeful failure of the rim during a crash of the motor vehicle. Independent claims are also included for the following: (1) a support structure for a motor vehicle (2) a wheel rim for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung einer Fahrzeugkennlinie gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Tragstruktur für einen solchen Kraftwagen und eine Radfelge.The The invention relates to a method for influencing a vehicle characteristic according to the generic term of claim 1 and a support structure for such a motor vehicle and a wheel rim.

Im Kraftfahrzeugbau ist es allgemeines Ziel, bei einem Crash die Verzögerungswerte auf den Fahrzeuginsassen so gering wie möglich zu halten um Verletzungen zu verhindern oder zu minimieren. Dies wird in der Regel durch eine deformierbare Knautschzone im Vorbau eines Kraftwagens erreicht, wobei in Folge einer crashbedingten Verformung der Knautschzone die im Vorderwagen angeordneten Räder in Richtung der Sicherheitsfahrgastzelle bewegt werden.in the Automotive engineering is the general goal in a crash, the delay values to keep the occupants as low as possible to prevent injury to prevent or minimize. This is usually done by a reaches deformable crumple zone in the stem of a motor vehicle, wherein as a result of a crash-induced deformation of the crumple zone in the Front wheel arranged wheels be moved in the direction of the safety passenger cell.

Aus der DE 103 05 910 A1 ist bekannt, eine Tragstruktur eines Kraftwagens mit einer Knautschzone im der Sicherheitsfahrgastzelle vorgelagerten Vorderwagen auszustatten, wobei im Bereich der Knautschzone jeweils zwei seitlich angeordnete Radläufe vorgesehen sind. In den Radläufen ist jeweils ein Rad mit Radfelge angeordnet ist. Um einen sprunghaften Anstieg der auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Verzögerungs- beziehungsweise Kraftwerte zu vermeiden, wird die Radfelge relativ steif ausgebildet, um einen Kraftpfad von der Knautschzone über die Radfelge auf ein Radprallelement zur Verfügung zu stellen. Dieses Zusammenwirken von Knautschzone, steifer Radfelge und Radprallelement lässt sich vorzugsweise bei Felgen mit relativ kleinem Felgendurchmesser optimal auslegen.From the DE 103 05 910 A1 It is known to provide a support structure of a motor vehicle with a crumple zone in front of the vehicle in front of the safety passenger compartment, wherein two laterally arranged wheel arches are provided in the region of the crumple zone. In the wheel arches in each case a wheel with wheel rim is arranged. In order to avoid a sudden increase in the deceleration or force values acting on the vehicle occupants, the wheel rim is designed to be relatively stiff in order to provide a force path from the crumple zone via the wheel rim to a wheel impact element. This interaction of crumple zone, rigid wheel rim and wheel impact element can preferably be optimally designed for rims with a relatively small rim diameter.

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zur Beeinflussung einer Fahrzeugkennlinie sowie eine Tragstruktur und eine Radfelge zu schaffen, bei der auch bei großem Felgendurchmesser ein sprunghafter Anstieg der Verzögerungswerte vermieden wird.It the task is a method for influencing a vehicle characteristic as well as to create a supporting structure and a wheel rim, in which too at large Rim diameter a sudden increase in the deceleration values is avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 4 und des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The Task is according to the invention with the features of claim 1 and of claim 4 and claim 5. advantageous Embodiments emerge from the subclaims.

Kraftwagen, die mit Rändern mit großem Felgendurchmesser ausgestattet sind, bedingen eine relativ geringe Deformationslänge der Knautschzone im Vorderwagen, so dass sowohl beim Frontalaufprall als auch beim Schrägaufprall die steifen Radfelgen relativ schnell mit der Barriere oder dem Unfallgegner in Kontakt kommen. Mit einem gezielten Versagen der Radfelge im Falle eines Aufpralls wird eine Reduzierung des wirksamen Felgendurchmessers bewirkt, so dass zusätzlicher Deformationsweg innerhalb der Knautschzone zur Verfügung gestellt wird. Dies hat sowohl Vorteile bei der Energieabsorption für den Frontalaufprall als auch für den Schrägaufprall. Hinzu kommt beim Schrägaufprall, dass der Forderwagen an der Barriere beziehungsweise an dem Unfallgegner abgleiten kann, so dass die Verzögerungswerte weiter reduziert werden. Der Kraftwagen wird sozusagen aus seiner linearen Bewegung entsprechend dem Impuls abgedreht. Insbesondere bei niedrigem Fahrzeugdach mit relativ schräg geneigter A-Säule, kann ein Touchieren der Windschutzscheibe verhindert werden.Automobile, those with edges with big Rim diameter are equipped, require a relatively small deformation length the crumple zone in the front, so that both the frontal impact as well as the oblique impact the stiff wheel rims relatively fast with the barrier or the Accident opponents come into contact. With a deliberate failure of Wheel rim in case of impact will be a reduction of the effective Rim diameter causes, so that additional deformation path within the crumple zone available is provided. This has both advantages in energy absorption for the Frontal impact as well the oblique impact. Added to this is the oblique impact, that the Forderwagen at the barrier or at the accident opponent can slide off, so that the delay values be further reduced. The car is sort of out of his turned off linear motion according to the impulse. Especially at low vehicle roof with a relatively inclined A-pillar, can Touching the windscreen can be prevented.

Bei einer entsprechend ausgestalteten Tragstruktur ist die Radfelge durch ihr Versagen bei der Deformation der Knautschzone sozusagen nicht mehr im Weg, so dass Energie durch die Knautschzone aufgenommen werden kann.at a correspondingly designed support structure is the wheel rim by their failure in the deformation of the crumple zone, so to speak no more in the way, allowing energy to be absorbed through the crumple zone can be.

Vorzugsweise ist die Radfelge so ausgebildet, dass sie bei radial auf die Radfelge wirkende Radkräfte versagt. Bei normalen Betriebskräften versagt die Radfelge selbstverständlich nicht.Preferably The wheel rim is designed so that it is radial on the wheel rim acting wheel forces failed. At normal operating forces Of course, the wheel rim fails Not.

Dies kann erreicht werden, wenn die Mittel zum gezielten Versagen umfangsseitig in der Felgenkontur der Radfelge radial ausgerichtet sind.This can be achieved if the means of targeted failure circumferentially are radially aligned in the rim contour of the wheel rim.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Mittel zum gezielten Versagen als Crashbohrungen ausgebildet, die zwischen den Radspeichen in der Felgenkontur angeordnet sind.In In a preferred embodiment, the means for targeted Failure trained as crash bores, in between the wheel spokes in the rim contour are arranged.

Denkbar als Mittel zum gezielten Versagen sind auch radiale Wandstärkenwechsel. Das heißt, die Felgenkontur kann in ihrer Wandstärke Differenzen aufweisen, so dass bei radialer Belastung die dünnen Wandstärken zuerst versagen und somit den Felgendurchmesser reduzieren.Conceivable as a means of targeted failure are also radial wall thickness change. That is, the Rim contour may have differences in wall thickness, so that at radial load, the thin wall thicknesses fail first and thus reduce the rim diameter.

Möglich sind auch als Mittel zum gezielten Versagen Speichenschwächungen, wobei diese nicht bei Scherkräften, das heißt also im normalen Betriebszustand, versagen.Possible are also as a means of deliberate failure spoke weakenings, these are not shear forces, this means So in normal operating condition, fail.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind anhand der Zeichnung näher erläutert.Further preferred embodiments are explained in more detail with reference to the drawing.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Seitenansicht auf eine vordere Knautschzone und den sich dahinter anschließenden Bereich der Sicherheitsfahrgastzelle einer Tragstruktur eines Kraftwagens, 1 FIG. 2 is a schematic side view of a front crumple zone and the region of the safety passenger compartment behind it of a support structure of a motor vehicle, FIG.

2 eine erfindungsgemäße Radfelge mit Crashbohrungen zwischen den Radspeichen, 2 a wheel rim according to the invention with crash bores between the wheel spokes,

3 die Radfelge gemäß 2 nach ihrem versagen, 3 the wheel rim according to 2 after her failure,

4 eine Radfelge mit Wandstärkenwechsel. 4 a wheel rim with wall thickness change.

1 zeigt einen Vorderteil einer Tragstruktur eines Kraftwagens vor dem Aufprall auf ein festes Hindernis 9. Die erfindungsgemäße Tragstruktur wird gebildet durch eine Sicherheitsfahrgastzelle 1 mit einem Vorderwagen mit einer Knautschzone 2, welche sich beim Aufprall zur Energieaufnahme verformt, wobei zwei im Bereich der Knautschzone seitlich angeordnete Radläufe vorgesehen sind, in denen jeweils ein Rad 3 angeordnet ist. Das Rad 3 umfasst einen Radreifen 4, welcher üblicherweise durch einen handelsüblichen schlauchlosen Luftreifen gebildet ist und einer Radfelge 5, die üblicherweise aus Stahl oder Aluminium gefertigt ist. Aus Fahrtrichtung von vorne gesehen, weist die Tragstruktur eine nach unten verlaufende Radabstützrampe 6 im vorderen Bereich der Sicherheitsfahrgastzelle 1 auf, durch welche das in Folge einer crashbedingten Verformung der Knautschzone 2 gegen die Radabstützrampe bewegte jeweilige Rad 3 in Richtung der Sicherheitsfahrgastzelle 1 nach unten in den Bereich des Bodens der Sicherheitsfahrgastzelle 1 führbar ist. Des Weiteren weist die Tragstruktur ein zusätzliches Radprallelement 7 auf, welches durch das in Folge einer crashbedingten Verformung der Knautschzone 2 bewegte Rad zur entsprechenden zusätzlichen Energieaufnahme verformbar ist. 1 shows a front part of a support structure of a motor vehicle before impact on a solid obstacle 9 , The support structure according to the invention is formed by a safety passenger cell 1 with a front end with a crumple zone 2 , which deforms on impact to absorb energy, with two laterally arranged in the crumple zone wheel arches are provided, in each of which a wheel 3 is arranged. The wheel 3 includes a wheel tire 4 , which is usually formed by a commercial tubeless pneumatic tire and a wheel rim 5 , which is usually made of steel or aluminum. Seen from the direction of travel from the front, the support structure has a downwardly extending Radabstützrampe 6 in the front area of the safety passenger compartment 1 due to which due to a crash-induced deformation of the crumple zone 2 respective wheel moved against the wheel support ramp 3 in the direction of the safety passenger compartment 1 down into the area of the floor of the safety passenger compartment 1 is feasible. Furthermore, the support structure has an additional wheel impact element 7 due to the crash-induced deformation of the crumple zone 2 moving wheel is deformable to the corresponding additional energy absorption.

Die Ausgestaltung der deformierbaren Tragstruktur spielt für die Beeinflussung der Fahrzeugkennlinie nur insoweit eine Rolle, als dass der Zeitpunkt des Versagens der Radfelge darauf abgestimmt werden muss.The Design of the deformable support structure plays for the influence the vehicle characteristic only to the extent that the time the failure of the wheel rim must be tuned to it.

Die in 2 dargestellte Radfelge 5 umfasst eine innen liegende Felgenschüssel 9 und eine außen liegende Felgenkontur 10, wobei sich innerhalb der Felgenschüssel 9 Radspeichen 11 radial zum mittleren Bereich 12 der Felge erstrecken. Über diesen mittleren Bereich 12 ist die Radfelge 5 an einer entsprechenden Radnabe einer Vorder- oder Hinterachse des Kraftwagens befestigt. Zwischen den Speichen 11 sind an der Felgenschüssel 9 sind Crashbohrungen eingebracht, die ein gezieltes Versagen im Falle eines Crashs ermöglichen.In the 2 illustrated wheel rim 5 includes an inside rim bowl 9 and an outside rim contour 10 , being inside the rim bowl 9 wheel spokes 11 radially to the middle area 12 extend the rim. About this middle area 12 is the wheel rim 5 attached to a corresponding hub of a front or rear axle of the motor vehicle. Between the spokes 11 are at the rim bowl 9 Crash holes are introduced, which allow a targeted failure in the event of a crash.

Wie aus 3 hervorgeht, führt dieses Versagen zu einer Reduzierung des Felgendurchmessers von der Größe D auf die Größe D', durch die zusätzlicher Deformationsweg innerhalb der Knautschzone zur Verfügung gestellt werden kann.How out 3 As can be seen, this failure leads to a reduction of the rim diameter from the size D to the size D ', by which additional deformation path within the crumple zone can be provided.

Die Radfelge 5 gezielt zum Versagen zu bringen, kann – wie 4 zeigt- auch durch Variierung der Wandstärke, insbesondere zwischen den Speichen 11, erreicht werden.The wheel rim 5 targeted to failure, can - how 4 shows- also by varying the wall thickness, especially between the spokes 11 , be achieved.

Es versteht sich von selbst, dass die Mittel zum gezielten Versagen nur dann ansprechen, wenn entsprechend hohe Kräfte auf die Radfelge wirken. Bei normalen, im Betriebszustand wirkenden Kräften, beispielsweise beim Abrollen oder beim Befahren einer Bordsteinkante, versagt die Felge nicht.It It goes without saying that the means of targeted failure only respond if correspondingly high forces act on the wheel rim. at normal, operating forces, such as unwinding or when driving on a curb, the rim does not fail.

Claims

A method for influencing a vehicle characteristic curve of a motor vehicle in a crash, wherein the motor vehicle has a support structure comprising at a front end of a passenger safety cell a front section comprising a crumple zone, wherein two laterally arranged wheel arches are provided in the region of the crumple zone, in each of which a wheel with Wheel rim is arranged, characterized by a specific failure of the wheel rim ( 5 ) in the event of a crash, whereby a reduction of the wheel diameter (D), in particular the rim diameter, is effected.

Method for influencing a vehicle characteristic according to claim 1, characterized in that the wheel rim ( 5 ) Has targeted failure means which fail in the event of a crash causing a reduction in rim diameter (D).

Method for influencing a vehicle characteristic curve according to Claim 2, characterized in that the means for failure in the event of a crash due to radial movement on the wheel rim ( 5 ) forces fail.

Support structure for a motor vehicle, which is provided at a front end of a safety passenger compartment with a front zone comprising a crumple zone, wherein two laterally arranged wheel arches are provided in the region of the crumple zone, in each of which a wheel with wheel rim is arranged, characterized in that the wheel rim ( 5 ) has a means for targeted failure, which in the event of a crash, a reduction of the wheel diameter (D), in particular the rim diameter causes.

Wheel rim for a motor vehicle, in particular with a support structure according to claim 4, with a rim contour and extending from the rim contour ( 10 ) radially inwardly extending wheel spokes ( 11 ), characterized in that means for targeted failure in the rim contour ( 10 ) are provided, which causes a reduction in the wheel diameter, in particular the rim diameter (D) in the event of a crash.

Wheel rim according to claim 5, characterized in that the means for specific failure crash bores ( 13 ), which are between wheel spokes ( 11 ) in the rim contour ( 10 ) are arranged.

Wheel rim according to claim 5, characterized in that the means for targeted failure as radial wall thickness changes are formed.

Wheel rim according to claim 5, characterized in that that the means for targeted failure trained as Speichenschwächung is.

Wheel rim according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the diameter (D) is greater than or equal to 17 ''.