DE102010031089A1

DE102010031089A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010031089A1
Application number: DE102010031089A
Authority: DE
Inventors: Herwig Kerstan
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-01-12

Abstract

Es ist ein Verfahren bekannt, dass einen Radschlag auf der intrudierenden Fahrzeugseite vorsieht, so dass eine Abgleitkollision erzwungen werden soll. Dabei wird kurz vor der Kollision durch einen Aktuator in der Spurstange eine Radeindrehung des Vorderrads bewerkstelligt. Dadurch soll die Außenseite der Felge als Abgleitebene fungieren und ein Verhaken der kollidierenden Fahrzeuge verhindern. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das bei einem Frontalcrash mit einer geringen Überdeckung ein Abgleiten des Kraftfahrzeugs gewährleistet. Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug zumindest eine Fahrgastzelle und einen Vorderwagen (1) auf. Der Vorderwagen (1) umfasst zwei in Fahrzeuglängsrichtung (x) von der Fahrgastzelle nach vorne ragende Motorlängsträger (3, 3'), an deren vorderen Enden zumindest ein Stoßfängerquerträger (4) angeordnet ist, der sich hauptsächlich in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt, und der beidseitig über die Enden der Motorlängsträger (3, 3') hinaus ragende Abschnitte (5, 5') aufweist. Bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung wird der vom Crash direkt betroffene Abschnitt (5) des Stoßfängerquerträgers (4) nach hinten auf ein dahinter angeordnetes Vorderrad (5) umgebogen. Dabei trifft das freie Ende des Abschnitts (5) auf das innere Felgenhorn (10) des Vorderrades (6) und drückt bei einer weiteren Deformation dieses zur Fahrzeugmitte hin, sodass das Vorderrad (6) eindreht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Beschädigung des Kraftfahrzeugs bei einer Frontalcrash ist unter anderem abhängig von der Geschwindigkeit und dem Überdeckungsgrad. Bei einem geringen Überdeckungsgrad trifft das Fahrzeug beispielsweise außermittig auf einen Laternenpfahl. Bei einem solchen Frontalcrash mit geringem Überdeckungsgrad wird angestrebt, dass das Kraftfahrzeug am Hindernis bzw. Unfallgegner abgleitet und sich dabei gegebenenfalls leicht dreht.
Aus der DE 195 32 858 A1 ist es bekannt, eine massive Stoßstange einzubauen. Aus der DE 101 13 098 A1 ist ein Verfahren bekannt, dass einen Radeinschlag auf der intrudierenden Fahrzeugseite vorsieht, so dass eine Abgleitkollision erzwungen werden soll. Dabei wird kurz vor der Kollision durch einen Aktuator in der Spurstange eine Radeindrehung des Vorderrads bewerkstelligt. Dadurch soll die Außenseite der Felge als Abgleitebene fungieren und ein Verhaken der kollidierenden Fahrzeuge verhindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das bei einem Frontalcrash mit einer geringen Überdeckung ein Abgleiten des Kraftfahrzeugs gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug zumindest eine Fahrgastzelle und einen Vorderwagen auf. Der Vorderwagen umfasst zwei in Fahrzeuglängsrichtung von der Fahrgastzelle nach vorne ragende Motorlängsträger, an deren vorderen Enden zumindest ein Stoßfängerquerträger angeordnet ist, der sich hauptsächlich in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, und der beidseitig über die Enden der Motorlängsträger hinaus ragende Abschnitte aufweist. Bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung wird der vom Crash direkt betroffene Abschnitt des Stoßfängerquerträgers nach hinten auf ein dahinter angeordnetes Vorderrad umgebogen. Dabei trifft das freie Ende des Abschnitts auf das innere Felgenhorn des Vorderrades und drückt bei einer weiteren Deformation dieses zur Fahrzeugmitte hin, sodass das Vorderrad eindreht. Bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung stößt nur ein kleiner seitlicher Bereich des Fahrzeugs mit dem anderen Unfallgegner oder einem Hindernis frontal zusammen. Der betroffene Abschnitt des Stoßfängerquerträgers erzwingt ein Eindrehen des dahinter angeordneten Vorderrades, sodass dieses als Abgleitfläche dienen kann. Idealerweise kann so der Unfallgegner oder das Hindernis an dem eingedrehten Vorderrad abgleiten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
1 eine Draufsicht auf den Vorderbau eines Kraftfahrzeugs unmittelbar vor einem Frontalcrash mit einem Hindernis,
2 eine Draufsicht auf den Vorderbau des Kraftfahrzeugs unmittelbar nach dem ersten Kontakt mit dem Hindernis,
3 eine Draufsicht auf den Vorderbau des Kraftfahrzeugs mit einem durch den Frontalcrash nach hinten umgebogenen Abschnitt eines Stoßfängerquerträgers,
4 eine Draufsicht auf den Vorderbau des Kraftfahrzeugs mit einem nach hinten umgebogenen Abschnitt eines Stoßfängerquerträgers, der ein dahinter angeordnetes Vorderrad eingedreht hat, und
5 eine Draufsicht auf den Vorderbau des Kraftfahrzeugs, das nach dem Frontalcrash mit dem Hindernis an diesem seitlich abgleitet.
In 1 ist der Vorderwagen 1 eines Personenkraftfahrzeugs dargestellt unmittelbar bevor er in Fahrtrichtung F auf eine Barriere 2 aufprallt. Von dem Vorderwagen 1 sind nur die wichtigsten tragenden Karosseriebauteile dargestellt: Dies sind ein linker und ein rechter in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne ragender Motorlängsträger 3 und 3', die zueinander parallel von einer Stirnwand in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne ragen, und ein Stoßfängerquerträger 4. Der Stoßfängerquerträger 4 verläuft hauptsächlich in Fahrzeugquerrichtung y. Er wird von den vorderen Enden der Crashboxen 7, 7' gehalten, welche an den hinteren Enden mit den Motorlängstragern 3, 3' verbunden sind und im Verbund bei einem Frontalcrash durch ausgelegte Kraft-Verformungs-Charakteristiken definierte Energiebeträge absorbieren.
Der Stoßfängerquerträger 4 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung über die die Front des Personenkraftfahrzeugs. Entsprechend weist er einen linken und einen rechten Abschnitt 5 und 5' auf, die in Fahrzeugquerrichtung y über die Enden der Motorlängsträger 3, 3' hinausragen. Hinter diesen überkragenden Abschnitten 5, 5' des Stoßfängerquerträgers 4 befindet sich jeweils ein Vorderrad 6.
Der in 1 dargestellte Vorderwagen 1 des Personenkraftfahrzeugs fährt in Fahrzeuglängsrichtung x nach vorne und befindet sich unmittelbar vor einem frontalen Aufprall auf die Barriere 2. Dabei wird die Barriere 2 außermittig auf den linken Randbereich des Vorderwagens 1 treffen. Bei einer solchen Konstellation spricht man von einem Frontalcrash mit einer geringen Überdeckung. Solche Frontalcrashs mit einer geringen Überdeckung können einerseits mit stehenden Hindernissen, wie hier mit der Barriere 2, entstehen, aber auch bei Zusammenstößen mit entgegenkommenden anderen Fahrzeugen.
In den folgenden Figuren 2 bis 5 ist nun dargestellt, wie sich der Vorderwagen 1 während des frontalen Aufpralls auf die Barriere 2 deformiert. 2 zeigt, wie der linke überkragende Abschnitt des Stoßfängerquerträgers 4 auf die Barriere 2 trifft. Zunächst ist aber der Stoßfängerquerträger 4 steifer als die linke Crashbox 7, die zwischen dem Stoßfängerquerträger 4 und dem linken Motorlängsträger 3 angeordnet ist. Entsprechend wird zunächst diese linke Crashbox 7 zusammengestaucht und der Stoßfängerquerträger 4 kann dadurch etwas nachgeben ohne sich selbst zu deformieren. Allerdings ist der mögliche Deformationsweg der linken Crashbox 7 begrenzt.
Wenn dann die Crashenergie noch nicht vollständig abgebaut ist, wird der Abschnitt 5 des Stoßfängerquerträgers 4, der auf die Barriere 2 aufgeprallt ist, nach hinten umgebogen, wie es in 3 gezeigt ist. Dabei wird der Abschnitt 5 primär nahe am Ende des angrenzenden Motorlängsträger 3 umgebogen. Um dies zu gewährleisten kann der Stoßfängerquerträger 4 in dem Bereich, um den sich der Abschnitt 5 umbiegen soll, gezielt eine kleine Schwächung aufweisen. Der nach hinten, umgebogene Abschnitt 5 des Stoßfängerquerträgers 4 trifft auf das sich dahinter befindliche Vorderrad 6.
Das Vorderrad 6 weist einen Reifen 8 auf, der auf einer Felge gehalten ist. Die Felge weist dazu ein äußeres Felgenhorn 9 und ein inneres Felgenhorn 10 auf, zwischen denen der Reifen 8 gehalten ist. Der nach hinten umgebogene Abschnitt 5 des Stoßfängerquerträgers 4 trifft nun zunächst auf den Reifen 8 auf und drückt diesen lokal zusammen oder zerstört diesen sogar. Danach drückt der Abschnitt 5 gegen das innere Felgenhorn 10. Er drückt das innere Felgenhorn 10 dabei nach hinten und nach innen zur Fahrzeugmitte hin. Die Knickstelle des Stoßfängerquerträgers 4 nahe am vorderen Ende des linken Motorlängsträgers 3 dient dabei quasi als Drehpunkt, um den sich der umgebogene Abschnitt 5 dreht.
Im weiteren Verlauf des Frontalcrashs führt dies – wie in 4 gezeigt – nun dazu, dass der Abschnitt 5 des Stoßfängerquerträgers 3 ein Eindrehen des betroffenen Vorderrades 6 erzwingt, weil das innere Felgenhorn 10 nach hinten und zur Mitte hin gedrückt wird. Das Vorderrad 6 wird bis zum Anschlag eingedreht.
In seiner voll eingedrehten Stellung kann nun – wie in 5 dargestellt – die Außenseite 11 des Vorderrades 6 als Abgleitfläche für die Barriere 2 dienen. Der Vorderwagen 1 kann sich also nicht an der Barriere 2 verhaken, sondern gleitet mit der Außenseite 11 des eingedrehten Vorderrades 6 an dieser ab. Dies ist nur möglich, weil der nach hinten umgebogene Abschnitt 5 des Stoßfängerquerträgers 3 zuvor ein Eindrehen des Vorderrades 6 erzwungen hat, indem er beim Umbiegen das innere Felgenhorn 10 getroffen und nach hinten und Innen gedrückt hat.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist dies erfindungsgemäß möglich, ohne dass ein Aktuator erforderlich ist, der das Vorderrad sehr schnell eindrehen muss, nachdem Sensoren einen Frontalcrash mit geringer Überdeckung detektiert haben. Auch beeinflusst die erfindungsgemäße Lösung das Fahrzeug-Design nicht, da der Abschnitt 5 nicht seitlich über das Fahrzeug übersteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19532858 A1 [0003]
DE 10113098 A1 [0003]

Claims

Kraftfahrzeug mit zumindest einer Fahrgastzelle und einem Vorderwagen (1), der zwei in Fahrzeuglängsrichtung (x) von der Fahrgastzelle nach vorne ragenden Motorlängsträger (3, 3') aufweist, an deren vorderen Enden zumindest ein Stoßfängerquerträger (4) angeordnet ist, der sich hauptsächlich in Fahrzeugquerrichtung (y) erstreckt, und der beidseitig über die Enden der Motorlängsträger (3, 3') hinaus ragende Abschnitte (5, 5') aufweist, wobei bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung der vom Crash direkt betroffene Abschnitt des Stoßfängerquerträgers (4) nach hinten auf ein dahinter angeordnetes Vorderrad (6) umgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass dabei das freie Ende des Abschnitts (5) auf das innere Felgenhorn (10) des Vorderrades (6) trifft und bei einer weiteren Deformation dieses zur Fahrzeugmitte hin drückt, sodass das Vorderrad (6) eindreht.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (5) des Stoßfängerquerträgers (4), der nach hinten umgebogen wird, primär nahe am Ende des angrenzenden Motorlängsträgers (3) umgebogen wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge des Vorderrades (6) ein äußeres und ein inneres Felgenhorn (9 und 10) aufweist, wobei das freie, umgebogene Ende des Abschnitts (5) das innere Felgenhorn (10) trifft.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Crash der Reifen (8) des Vorderrades (6) zwischen dem umgebogenen Abschnitt (5) und der Felge des Vorderrades (6) so stark zusammengedrückt wird, dass er das Eindrehen des Vorderrades (6) durch den umgebogenen Abschnitt (5) nicht behindert.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Enden der Motorlängsträger (3, 3') und dem Stoßfängerquerträger (4) jeweils eine Crashbox (7, 7') angeordnet ist, die bei einem Crash gezielt zusammengestaucht wird.