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Die
Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Eine
derartige Karosseriestruktur ist bei selbsttragenden Karosserien
heutiger Serienkraftwagen sowohl beim Vorderbau als auch beim Heckbau üblich, um
die Insassen beim Front- oder Heckaufprall des Kraftwagens durch
Absorption von Stoßenergie
mittels kollabierender Trägerstrukturen
vor Verletzungen zu schützen.
Hierbei wird der größte Teil der
Stoßenergie
von den seitlichen Längsträgern der Karosseriestruktur
aufgenommen, die durch einen Querträger miteinander verbunden sind.
Diese Längsträger weisen
häufig
einen Längenabschnitt auf,
der sich unter Faltenbildung verformt, um einen möglichst
ruckfreien Verformungsablauf ohne gefährliche Beschleunigungsspitzen
sicherzustellen. Die Längsträger können aber
nicht nur auf das gewünschte
Crashverhalten des Kraftwagens hin konstruiert werden, sondern ihre
Anordnung und ihr Verlauf im Vorder- oder Heckbau sind zusätzlich von Faktoren
wie z. B. Fahrzeugkonzept, Packagebauraum, Fahrwerksbauraum, Kofferraumvolumen
und Design abhängig.
Hierdurch bedingt kann es konstruktiv erforderlich werden, dass
die Längsträger zumindest über einen
Längenabschnitt
schräg
zur Längsmittelebene
der Karosserie verlaufen. Dadurch können in die Längsträger bei
Kollisionsbeaufschlagung an ihrem aufprallzugewandten Ende neben
der axialen Kraftkomponente auch hierzu schräg verlaufende Kraftkomponenten
eingeleitet werden und zu einer übermäßigen Querbeanspruchung
der sich unter Faltenbildung verformenden Längenabschnitte führen. Dadurch
kann das Absorptionsvermögen
der Längsträger durch
insbesondere seitliche Ausbiegung der Längenabschnitte beeinträchtigt sein
oder im Extremfall kann es auch zu einem teilweisen oder vollständigen Abriss
der Längsträger in diesem
Bereich führen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Karosseriestruktur eines Fahrzeugs anzugeben,
die bei einfacher und kostengünstiger
Konstruktion eine verbesserte Abrisssicherheit eines Hohlträgers in
einem sich im Kollisionsfall unter Faltenbildung verformenden Längenbereich
bieten kann.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
Bereitstellung einer Karosseriestruktur des Fahrzeugs mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Durch
das dem Längenabschnitt
des Hohlträgers
zugeordnete Führungselement
bekommt der Längsträger während seiner
Faltung eine Führungshilfe
und Führungsstütze, die
es ihm ermöglicht,
robust durchzufalten. Die Gefahr, dass der Hohlträger im kollabierenden
Längenabschnitt
quer zu dessen Längsachse
stark ausweicht und dabei teilweise oder vollständig abreißt, ist hierdurch minimiert.
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Eine
besonders funktionssichere Anordnung des Führungselements, die nahezu
unabhängig
vom Ablauf der Kollision ist, lässt
sich durch eine feste Anordnung des Führungselements in einer permanenten Überdeckungsstellung
zum Längenabschnitt
des Hohlträgers
erreichen. Alternativ kann das Führungselement
in einer Bereitschaftsstellung ohne Überdeckung zum Längenabschnitt
angeordnet sein und z. B. erst während
der Kollision in die Überdeckungsstellung
zur abzustützenden
Umfangsseite des Hohlträgers
gebracht werden. In beiden Fällen
kann das Führungselement
an einem dem Ende des Hohlträgers
vorgelagerten Strukturteil angebracht sein, wenn der kollabierende
Längenabschnitt
nahe dem aufprallzugewandten Ende des Hohlträgers angeordnet ist.
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Des
Weiteren besteht auch die Möglichkeit, den
Stoßfängerträger an seinen
Enden so zu gestalten, dass seine seitlichen Endbereiche in integraler Bauweise
jeweils das Führungselement
für den
benachbarten Längsträger bilden
bzw. sich das jeweilige Führungselement
während
des Crashs durch Deformation des korrespondierenden Endbereichs
bildet und damit die Endbereiche selbst die Funktion der Führung des
kollabierenden Längenabschnitts des
zugeordneten Längsträgers übernehmen.
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Vorzugsweise
sind im Deformationsbereich der Karosseriestruktur als Hohlträger zwei
bezogen auf die Mittellängsebene
des Fahrzeugs spiegelsymmetrische Längsträger angeordnet, die an ihrem
aufprallzugewandten Ende über
einen Querträger
miteinander verbunden sind, wobei die Längsträger zumindest über einen
Längenabschnitt
gerade aber seitlich schräg
zur Mittellängsachse
des Fahrzeugs geneigt verlaufen. Über ihre gerade Länge können die
Längsträger dabei
auch aus Strangpressprofilen gefertigt sein, die z. B. aus einer
geeigneten Aluminiumlegierung oder einem anderen Leichtbauwerkstoff bestehen
können.
Leichtbaulängsträger, die
nahezu über
ihre gesamte Länge
gerade aber unter großer „Pfeilung” verlaufen,
sind insbesondere für
Sportwagen geeignet, die ein möglichst
geringes Leistungsgewicht aufweisen sollen.
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Damit
am Querträger
eine große
Abstützbasis
vorhanden ist, können
die Längsträger des
Fahrzeugs von oben gesehen einen spitzen Winkel einschließen, der
sich in Richtung des ihre Enden verbindenden Querträgers erweitert.
An dieser Abstützbasis
können
an der aufprallzugewandten Seite dann in ausreichendem seitlichen
Abstand voneinander zwei Deformationsglieder angebracht sein, über welche
ein Stoßfängerträger stabil
am Querträger
angebracht werden kann. Auf den Stoßfängerträger wirkende Kollisionskräfte werden
so ausschließlich über die
Deformationsglieder an den Querträger weitergegeben, so dass
die Deformationsglieder problemlos als für einen Reparaturcrash des
Fahrzeugs ausgelegte Crashboxen ausgebildet werden können. Bei für den Reparaturcrash
ausgelegten Fahrzeugen soll möglichst
sichergestellt werden, dass Kollisionen mit voller Breitenüberdeckung
des Fahrzeugs bis zu einer Geschwindigkeit von 15 km/h vom Stoßfänger selbst
mit Stoßfängerträger und
den Crashboxen aufgenommen werden können, ohne dass in den hinter den
Crashboxen liegenden Karosseriestrukturen irreversible Schäden entstehen.
Somit können
zur Instandsetzung von solchen leichten Karosserieschäden kostengünstige Abschnittreparaturen
durchgeführt
werden. Um das gewünschte
Ansprechverhalten der Deformationsglieder bei Kollisionen sicherzustellen,
werden diese zweckmäßig zum
Ende des ihnen zugeordneten Längsträgers fluchten.
Hierdurch sind zudem die Anforderungen an die Biegesteifigkeit des
Querträgers
deutlich geringer.
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Im
einfachsten Fall steht das Führungselement
vom zugeordneten Ende eines geraden Querträgers ab, wenn es ständig unter
Längenüberdeckung
zum Längenabschnitt
des Hohlträgers
gehalten ist. Jedoch sollte der Querträger in diesem Fall seitlich
nur geringfügig
gegenüber
dem angeschlossenen Ende des Längsträgers überstehen,
damit der seitliche Abstand zwischen Führungselement und Längenabschnitt
des Hohlträgers
für die
Führungsfunktion
nicht zu groß wird.
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Um
das Führungselement
im Zuge der Kollision selbsttätig
in die Funktionsstellung zu überführen, können die
seitlichen Endbereiche des Stoßfängerträgers gegenüber dem
Querträger überstehen und
von den überstehenden
Endbereichen des Stoßfängerträgers kann
jeweils ein Führungselement
abstehen, das durch Kollabieren der Crashboxen und ggf. des Querträgers in
seine Funktionsstellung verschoben wird.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Karosseriestruktur mit parallelen
Längsträgern vor und
nach dem Zusammenstoß mit
einer Barriere,
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2 eine
schematische Draufsicht auf eine Karosseriestruktur mit einen spitzen
Winkel einschließenden
Längsträgern sowie
mit einem Führungselement
für einen
der beiden Längsträger vor und
nach dem Zusammenstoß mit
einer Barriere,
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3 eine
schematische Draufsicht auf eine Karosseriestruktur mit einen spitzen
Winkel einschließenden
Längsträgern sowie
einem bei der Kollision in die Schutzstellung überführten Führungselement vor und nach
dem Zusammenstoß mit
einer Barriere, und
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4 eine
schematische Draufsicht auf eine Variante zur Karosseriestruktur
gemäß 3 mit
einen spitzen Winkel einschließenden
Längsträgern sowie
einem bei der Kollision in die Schutzstellung überführten Führungselement vor und nach
dem Zusammenstoß mit
einer Barriere.
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In 1 bis 4 ist
im oberen Teil übereinstimmend
jeweils eine Karosseriestruktur 10, 20, 30 bzw. 40 eines
nicht dargestellten Kraftwagens vor dem Zusammenstoß mit einer
nicht deformierbaren Barriere 50 gezeigt, und im korrespondierenden
darunter liegenden Teil, der durch eine gestrichelte Linie vom oberen
Teil getrennt ist, ist die jeweils gleiche Karosseriestruktur 10, 20, 30 bzw. 40 nach
einem definierten Zusammenstoß mit
der Barriere 50 gezeigt. Die Karosseriestrukturen 10, 20, 30 und 40 können dabei
sowohl im vorderen als auch im hinteren Endbereich eines Kraftwagens
angeordnet sein und somit für
das Deformationsverhalten des Vorderbaus oder Heckbaus des zugehörigen Kraftwagens
also der sogenannten Knautschzone von wesentlicher Bedeutung sein.
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Bei
der in 1 gezeigten Karosseriestruktur 10 verlaufen
die beiden seitlichen Längsträger 11 in
gleichem Abstand zur Mittellängsachse
des Kraftwagens und somit zueinander parallel. Sie weisen einen
durch Umfangswände
zu einem Hohlträger
geschlossenen Querschnitt auf, wobei der Querschnitt je nach weiteren
konstruktiven Anforderungen unterschiedlich sein kann. Um bei der
Länge nach
kollabierenden Hohlträgern
ein maximales Absorptionsvermögen
zu erzielen, können
die Längsträger als Rohre
hohlzylindrisch und über
ihre gesamte Länge gerade
ausgebildet sein. Unabhängig
von ihrer Querschnittsgeometrie ist ihr Querschnitt vorzugsweise über die
gesamte Länge
konstant, wodurch die Längsträger 11 als
Strangpressprofil in Leichtbauweise z. B. aus einer Aluminiumlegierung
ausgeführt sein
können.
Alternativ können
die Längsträger aber auch
in üblicher
Schalenbauweise aus hochfesten Karosserieblechen hergestellt sein.
Mit ihrem aufprallabgewandten Ende sind die Längsträger 11 in nicht gezeigter
aber üblicher
Weise über
Gabelträger oder
dgl. an der tragenden Struktur einer Sicherheitsfahrgastzelle abgestützt und
unlösbar
befestigt.
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An
ihrem entgegengesetzten, aufprallzugewandten Ende sind die Längsträger 11 über einen Querträger 12 fest
miteinander verbunden. Zur Anbindung der auf der hinteren Breitseite
des Querträgers 12 mit
ihrer Ringstirnseite gestoßen
anliegenden Längsträger 11 sind
z. B. eine Schweißnaht
oder auch eine entsprechende Zahl von Punktverbindungsstellen vorgesehen.
Dabei stehen die Enden des Querträgers 12 gegenüber den
angeschlossenen Enden der Längsträger 11 seitlich
jeweils geringfügig über. Der
Querträger 12 ist
zweckmäßig ebenfalls
als Hohlträger
ausgebildet, der einen schlanken Rechteckquerschnitt hat, und kann
beispielweise als stranggepresstes Hohlkammerprofil ausgeführt sein und
z. B. aus einer geeigneten Aluminiumknetlegierung bestehen.
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Koaxial
zu den am Querträger 12 anliegenden
Enden der Längsträger 11 ist
auf der gegenüberliegenden
Breitseite des Querträgers 12 jeweils
eine Crashbox 13 unter flächiger Auflage z. B. mit mehreren
Schrauben lösbar
befestigt. Diese vor dem rechten und linken Längsträger 11 angeordnete
Crashbox 13 besteht aus einem Pralltopf, der sich bei Kollisionen
in Fahrzeuglängsrichtung
wie der Längsträger 11 auch
unter Absorption von Aufprallenergie der Länge nach verformt und entsprechend
gestaucht wird. Die baugleichen Crashboxen 13 müssen jedoch
bereits bei geringerer Kollisionskraft kollabieren als der zugeordnete
Längsträger 11 auf
der gleichen Seite. Um dies zu erreichen, bestehen die Crashboxen 13 hier aus
einem koaxial zum Längsträger 11 angeordneten Rohrkörper, der
bei gleichem Material eine deutlich geringere Wanddicke aufweist.
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Über die
Crashboxen 13 wird ein Stoßfängerträger 14 auf Abstand
zum Querträger 12 gehalten,
der über
seine Länge
etwas gekrümmt,
aber bezogen auf die Längsmittelebene
des Kraftwagens spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dieser Stoßfängerträger 14 bildet
in üblicher
Weise die tragende Struktur für
einen Stoßfänger, an
der die großformatige
Stoßfängerverkleidung
unter Zwischenlage von Prallelementen aus dämpfendem, meist elastomerem
Kunststoffmaterial oder dgl. angebracht werden können. Der Stoßfängerträger 14 kann
dabei je nach Konzept lösbar
oder unlösbar
mit den Crashboxen 13 verbunden sein. Die beteiligten Komponenten
müssen
jedenfalls zu einem steifen Verbund gefügt werden.
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Aus
dem unteren Teil von 1 ist ersichtlich, wie sich
die Karosseriestruktur 10 nach dem Zusammenstoß mit der
Barriere 50 bei definierten Crashbedingungen verformt hat,
wozu die Barriere 50 unter Parallelverschiebung auf den
Stoßfängerträger 12 zu
bewegt wurde. Wie durch einen dicken Pfeil für die Crashkraft Fc angedeutet
ist, kommt es dadurch zu einer idealen Kraftbeaufschlagung der Karosseriestruktur 10 parallel
zur Mittellängsachse
der Karosseriestruktur 10, durch welche die Kollisionskräfte ganz
gleichmäßig auf
die beiden Längsträger 11 verteilt
werden. In einer ersten Aufprallphase werden hierbei der Stoßfängerträger 14 und
die beiden Crashboxen 13 soweit zusammengedrückt, dass
sie zu einem Block verdichtet werden. Danach sprechen bei der Kollision
auch die Längsträger 11 an,
die zunächst
in einem unmittelbar an den Querträger 12 anschließenden Längenbereich 11.1 der
Länge nach gestaucht
werden und sich dabei unter Faltenbildung verformen. Die vorgesehene,
wellrohrähnliche
Faltung kann hierbei durch nicht gezeigte Eindrückungen am Umfang des Längenabschnitts 11.1 oder ähnliche
bekannte Schwächungs-
oder Verstärkungsmaßnahmen
gesteuert sein.
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Da
alle Verbindungsstellen zwischen den Komponenten der Karosseriestruktur 10 noch
intakt sind, hätte
die Karosseriestruktur 10 noch Reserven zur Absorption
weiterer Aufprallenergie, wobei sich eine weitergehende Stauchung
der Längsträger 11 ergäbe.
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Deutlich
problematischer bezüglich
der Ausnutzung der gesamten Knautschzone bei einem Crash ist die
in 2 gezeigte Karosseriestruktur 20, die
zur Vereinfachung der Beschreibung nur hinsichtlich der Unterschiede
zu 1 näher
erläutert
wird. Die gleiche Bauteile bezeichnenden Komponenten der Karosseriestruktur 20 sind
aber entsprechend den Bezugszeichen der Karosseriestruktur 10 jeweils unter
Addition von 10 bezeichnet.
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Der
wesentliche Unterschied der Ausführungen
liegt nun darin, dass die Längsträger 21 nicht
zueinander parallel sondern unter einem spitzen Winkel zueinander
und somit auch unter spitzem Winkel zur Mittellängsebene der Karosseriestruktur 20 verlaufen.
Der Winkel von hier etwa 15 Grad zur Mittellängsachse öffnet sich in Richtung des
Querträgers 22,
wodurch die im Übrigen über ihre
gesamte Länge geraden
Längsträger 21 im
Anschlussbereich am Querträger 22 den
größten Abstand
voneinander haben. Jedoch wirkt die von der parallelverschobenen Barriere 40 erzeugte
Crashkraft Fc entsprechend der Pfeilrichtung weiterhin exakt parallel
zur Mittellängsachse
der Karosseriestruktur 20 und somit des Kraftwagens. Dadurch
entsteht aber im sich unter Faltenbildung verformenden Längenabschnitt 21.1 neben der
in Längenrichtung
wirkenden auch eine quer zu dessen Längsachse wirkende Kraftkomponente,
die den Verformungsablauf stört,
weil sie den Längenabschnitt 21.1 auf
Knickung beansprucht. Diese am rechten Längsträger 21 durch einen
abgebogenen Pfeil angedeutete Knick- bzw. Drehkraft Ft um ein hinteres
Ende des Längsträgers 21 wirkt
auf den kollabierenden Längenabschnitt 21.1,
der während
des Verformungsablauf nur geringe Seitenkräfte übertragen kann. Dadurch kann
es im Bereich des Längenabschnitts 21.1 zu
einem teilweisen oder vollständigen
Abriss des Längsträgers 21 kommen,
wie er vom unteren Teil in der rechten Hälfte von 2 gezeigt ist.
Außerdem
führen
bereits geringe seitliche Ausknickungen im Längenabschnitt 21.1 zu
Störungen beim
Verformungsablauf im Längenabschnitt 21.1 selbst
sowie auch im daran anschließenden
Längenbereich
des Längsträgers 21.
Somit kann der Längsträger 21 nicht
mehr in nennenswertem Umfang zur Absorption von Aufprallenergie
herangezogen werden.
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Um
ein seitliches Ausweichen des Längsträgers 21 im
Längenabschnitt 21.1 weitgehend
zu verhindern, ist eine Führungsplatte 25 vorgesehen,
die am linken Längsträger 21 eingezeichnet
ist. Die Führungsplatte 25 besteht
aus hochfestem Stahl oder einem anderen beulsteifen Material und
weist zwei abgebogene Plattenschenkel auf. Die Plattenschenkel der
Führungsplatte 25 schließen einen
stumpfen Winkel von etwa 105 Grad ein, wobei der etwas längere Plattenschenkel
zwischen der Crashbox 23 und dem Querträger 22 eingefügt ist. Über den
flächig
an der aufprallzugewandten Breitseite des Querträgers 22 anliegenden
Plattenschenkel ist die Führungsplatte 25 äußerst stabil
und lagesicher befestigt. Von der Basis dieses Plattenschenkels
ausgehend erstreckt sich der abgebogene Plattenschenkel der Führungsplatte 25 unmittelbar
am linken Ende des Querträgers 22 vorbei
in geringem seitlichem Abstand neben dem Längenabschnitt 21.1 vom
Querträger 22 weg,
wobei er unter einem spitzen Winkel von etwa 25 Grad zur Mittellängsachse
des Längsträgers 21 verläuft. Kollabiert
nun beim Crash der Längenabschnitt 21.1 durch Überschreiten
der entsprechenden Ansprechschwelle, so wird der Längenabschnitt 21.1 durch
Faltenbildung umgeformt, wodurch er radial aufgeweitet wird und
sich nahezu an die Führungsfläche des
benachbarten Plattenschenkels der Führungsplatte 25 anlegt.
Vom Querträger 22 weiter
entfernte Stellen des gewellten Längenabschnitts 21.1 laufen
im Zuge des Stauchungsvorgangs seitlich am abstehenden Plattenschenkel
auf und werden aufgrund des Schrägungswinkels
desselben sanft in Richtung ihrer vorgesehenen Längserstreckung also in der
Zeichnung nach rechts zurückgedrückt. Hierdurch
bleibt der gewellte Längenabschnitt
bis zur vollständigen
Verblockung intakt und die Anbindung zum Querträger 22 zuverlässig erhalten.
Es versteht sich, dass die Karosseriestruktur 20 auch am
rechten Längsträger 21 eine
entsprechend spiegelsymmetrisch angeordnete Führungsplatte 25 aufweisen
müsste,
damit auch der rechte Längenabschnitt 21.1 gegen
seitliches Ausweichen geschützt
bzw. unter seitlicher Abstützung
in Richtung der Breitseite des Querträgers 22 geführt ist.
Somit bleiben die Sicherheitsre serven der Längsträger 21 auch hier für eine weitergehende
Stauchung der Längsträger 21 bei
stärkeren
Kollisionen des zugehörigen
Kraftwagens erhalten.
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Auch
die in 3 gezeigte Ausführung einer Karosseriestruktur 30 ist
zur Vereinfachung der weiteren Beschreibung nur im Hinblick auf
die Unterschiede zur vorher beschriebenen Karosseriestruktur 20 näher erläutert. Die
funktional gleiche Bauteile bezeichnenden Komponenten der Karosseriestruktur 30 sind
aber entsprechend den Bezugszeichen der Karosseriestruktur 20 jeweils
unter Addition von 10 bezeichnet.
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Der
wesentliche Unterschied der Karosseriestruktur 30 gegenüber der
Karosseriestruktur 20 ist dadurch gegeben, dass anstelle
einer Führungsplatte
ein Führungskörper 35 als
Führungselement
vorgesehen ist, wobei der Führungskörper 35 seitlich neben
dem Querträger 32 angeordnet
ist und von der Rückseite
des Stoßfängerträgers 34 absteht.
Dieser Führungskörper 35 ist
mit einer planen seitlichen Führungswand
versehen, die von einer zum Ende des Querträgers 32 fluchtenden
Linie auf der Rückseite
des Stoßfängerträgers 34 ausgeht.
Der Neigungswinkel dieser Führungswand
des insgesamt annähernd
quaderförmigen,
vorzugsweise hohlen Führungskörpers 35 gegenüber der
Mittellängsachse des
Längsträgers 31 stimmt
dabei etwa mit dem Neigungswinkel des abstehenden Plattenschenkels
der Führungsplatte 25 gegenüber der
Mittellängsachse des
Längsträgers 21 überein.
In seiner Bereitschaftsstellung vor dem Zusammenstoß befindet
sich der Führungswand
des Führungskörpers 35 seitlich
beabstandet neben der zugeordneten Crashbox 33 und allenfalls
das zugeordnete, hier linke Ende des Querträgers 32 ist geringfügig vom
freien Ende des Führungskörpers 35 überdeckt.
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Kommt
es zur Simulation der Kollision durch die Barriere 50,
so werden entsprechend dem realen Kollisionsfall von der Crashkraft
Fc zunächst
die Crashboxen 33 und ggf. der Stoßfängerträger 34 gestaucht,
wodurch der Führungskörper 35 aus
seiner Bereitschaftsstellung in seine Schutzstellung verlagert wird,
in der er in eine seitlichen Überdeckungsstellung
zur abzustützenden
Umfangsseite des Längsträgers 31 gelangt.
In dem Moment, in dem beim Zusammenstoß die unter Faltenbildung erfolgende
Stauchung der Längenabschnitte 31.1 beginnt,
befinden sich die Führungskörper 35 somit
bereits in der Überdeckungsstellung
zum zugehörigen Längsträger 31,
in der ihre Führungswand ähnlich positioniert
ist, wie der abstehende Plattenschenkel der ständig vom Querträger 22 in
der Schutzstellung gehaltenen Führungsplatte 25 bei
der Karosseriestruktur 20. Im Ergebnis kann also durch
einen zum gezeigten Führungskörper 35 spiegelsymmetrischen Führungskörper ein
in der rechten unteren Hälfte
von 3 angedeuteter Abriss des Längsträgers 31 im Längenabschnitt 31.1 infolge
der Drehkraft Ft wirkungsvoll verhindert werden.
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Auch
die in 4 gezeigte Ausführung einer Karosseriestruktur 40 ist
zur Vereinfachung der weiteren Beschreibung nur im Hinblick auf
die Unterschiede zur vorher beschriebenen Karosseriestruktur 30 näher erläutert. Die
funktional gleiche Bauteile bezeichnenden Komponenten der Karosseriestruktur 40 sind
aber entsprechend den Bezugszeichen der Karosseriestruktur 30 jeweils
unter Addition von 10 bezeichnet.
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Der
wesentliche Unterschied der Karosseriestruktur 40 gegenüber der
Karosseriestruktur 30 ist dadurch gegeben, dass der Endbereich
des Stoßfängerträgers 44 integral
mit dem Führungselement 45 ausgebildet
ist; also nicht von einem separaten Anbauteil, sondern von entsprechend
geformten Profilwänden
des Stoßfängerträgers 44 selbst
gebildet wird. Dadurch kann die Anzahl der am Stoßfängerträger 44 zu
montierenden Teile reduziert werden. Wenn es das Fahrzeugkonzept
zulässt,
können
sogar die Endbereiche des Stoßfängerträgers 44 selbst das
in Richtung des zugeordneten Längsträgers 41 abstehende
Führungselement 45 bilden.
Diese Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass kein zusätzliches Material für das Führungselement 45 benötigt wird
und sich ggf. auch keine Gewichterhöhung durch die Führungselemente 45 ergibt.
Hierbei sind zumindest die Endbereiche des Stoßfängerträgers 44 als geschlossene
Hohlprofile ausgebildet, deren der Crashbox 43 zugewandte,
entsprechend schräg
verlaufende Profilwand die Abweiskontur für den sich unter Faltenbildung
verformenden Längenabschnitt 41.1 bildet.
Die Innenumfangskontur des Stoßfängerträgers 44 geht
dabei unter weicher Krümmung,
also einer Krümmung
unter einem nicht zu kleinen Radius, in die schräge, weitgehend gerade Abweiskontur
des Führungselements 45 über, wodurch
ein biegesteifer Übergang
vom Stoßfängerträger 44 auf
das Führungselement 45 gegeben
ist. Nachdem die Crashkraft Fc wirksam geworden ist, ergibt sich
nach Kollabieren der Crashboxen 43 und damit verbundener
Parallelverschiebung des Stoßfängerträgers 44 die
Schutzstellung des Führungselements 45 seitlich
neben dem Längenabschnitt 41.1 des
zugeordneten Hohlträgers 41.
Hierbei darf der seitliche Abstand des Führungselements 45 vom Hohlträger 41 aber
nicht zu groß gewählt werden,
damit die gewünschte
Schutzfunktion der Führungselemente 45 noch
zum Tragen kommt.
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Wie
in 2 bis 4 offensichtlich ist, können die
Querträger 22, 32 und 42 ebenfalls
zur Absorption von Aufprallenergie mitherangezogen werden, da sie
als Hohlprofil ausgebildet sind und durch die Crashkraft Fc unter
Absorption von Aufprallenergie entsprechend abgeplattet werden können.
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- 10
- Karosseriestruktur
- 11
- Längsträger
- 11.1
- Längenabschnitt
- 12
- Querträger
- 13
- Crashbox
- 14
- Stoßfängerträger
- 20
- Karosseriestruktur
- 21
- Längsträger
- 21.1
- Längenabschnitt
- 22
- Querträger
- 23
- Crashbox
- 24
- Stoßfängerträger
- 25
- Führungsplatte
- 30
- Karosseriestruktur
- 31
- Längsträger
- 31.1
- Längenabschnitt
- 32
- Querträger
- 33
- Crashbox
- 34
- Stoßfängerträger
- 35
- Führungskörper
- 40
- Karosseriestruktur
- 41
- Längsträger
- 41.1
- Längenabschnitt
- 42
- Querträger
- 43
- Crashbox
- 44
- Stoßfängerträger
- 45
- Führungselement
(Endbereich Stoßfängerträger)
- 50
- Barriere
(nicht deformierbar)
- Fc
- Crashkraft
- Ft
- Knickkraft
bzw. Drehkraft