DE102010049353A1

DE102010049353A1 - Energieabsorptionseinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens

Info

Publication number: DE102010049353A1
Application number: DE201010049353
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. Heinrich; Stefan Dipl.-Ing. Kehres; Wolfgang Dipl.-Ing. Maier; Jens Dipl.-Ing. Weber
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Kehres Stefan De; Kehres Stefan Dipl-Ing De; Maier Wolfgang De; Maier Wolfgang Dipl-Ing De; Weber Jens Dipl-Ing De
Priority date: 2010-10-23
Filing date: 2010-10-23
Publication date: 2011-06-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Energieabsorptionseinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens, mit einer unterhalb einer Hauptlängsträgeranordnung (12) verlaufenden unteren Längsträgeranordnung (20) einer Vorbaustruktur (10) der Karosserie, und mit einer auf Höhe der unteren Längsträgeranordnung (20) verlaufenden Unterbodenverkleidung (32), wobei die Unterbodenverkleidung (32) jeweilige Abstütz- und/oder Führungselemente (38) aufweist, über welche die Unterbodenverkleidung (32) an jeweils korrespondierenden Energieabsorptionselementen (28) der unteren Längsträgeranordnung (20) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieabsorptionseinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Energieabsorptionseinrichtung ist beispielsweise bereits aus der DE 20 2009 017 309 U1 als bekannt zu entnehmen, bei welcher unterhalb einer zwei jeweilige Längsträger umfassenden Hauptlängsträgeranordnung eine untere Längsträgeranordnung einer Vorbaustruktur der Karosserie verläuft. Auf Höhe der unteren Längsträgeranordnung verläuft dabei eine Unterbodenverkleidung, die mit jeweiligen Energieabsorptionselementen versehen ist. Hierzu ist die aus Kunststoff gefertigte Unterbodenverkleidung mit einer jeweiligen Rippenstruktur versehen. Durch die beiden Energieabsorptionselemente der Unterbodenverkleidung soll somit eine verbesserte Energieaufnahme der unteren beziehungsweise dritten Längsträgeranordnung beziehungsweise Längsträgerebene im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung erreicht werden. Allerdings weist eine derartige Energieabsorptionseinrichtung oftmals die Problematik auf, dass die entsprechenden Längsträger der unteren beziehungsweise dritten Längsträgeranordnung, die sich an die Unterbodenverkleidung anschließt, undefiniert beziehungsweise unkontrolliert deformieren und ausknicken, so dass die untere Längsträgeranordnung gegebenenfalls vergleichsweise wenig Deformationsenergie aufnimmt. Außerdem führt ein solches undefiniertes und unkontrolliertes Deformieren und Ausknicken der Längsträger der unteren Längsträgeranordnung zu einem nicht kontrollierbaren Deformationsverhalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Energieabsorptionseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich das Energieabsorptionsvermögen und die Deformationseigenschaften der unteren Längsträgeranordnung im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung erheblich verbessern lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energieabsorptionseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
Um eine Energieabsorptionseinrichtung zu schaffen, bei der sich ein verbessertes Energieaufnahmevermögen und eine kontrollierbarere Deformation der unteren Längsträgeranordnung ergibt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Unterbodenverkleidung jeweilige Abstütz- und/oder Führungselemente aufweist, über welche die Unterbodenverkleidung an jeweils korrespondierenden Energieabsorptionselementen der unteren Längsträgeranordnung abgestützt ist. Derartige Abstütz- und/oder Führungselemente werden in diesem Zusammenhang üblicherweise als so genannte Einschuhungen bezeichnet und sind üblicherweise dadurch charakterisiert, dass Kräfte, die unfallbedingt in die Unterbodenverkleidung eingeleitet werden, großformatig und gezielt an die dahinter liegenden Energieabsorptionselemente und Längsträger der unteren Längsträgeranordnung weitergegeben werden können. Durch die gezielte Abstützung der Unterbodenverkleidung beziehungsweise umgekehrt durch die gezielte Abstützung beziehungsweise Halterung und Führung der jeweiligen Energieabsorptionselemente der unteren Längsträgeranordnung an der Unterbodenverkleidung wird bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung erreicht, dass die Energieabsorptionselemente nicht unkontrolliert knicken oder dergleichen kollabieren, sondern sich gezielt in Ihrer Länge verkürzen. Somit kann im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik weitaus mehr Deformationsenergie im Bereich der unteren Längsträgeranordnung aufgenommen werden. Darüber hinaus ergibt sich ein kontrollierbareres Deformationsverhalten der unteren Längsträgeranordnung. Außerdem können die Energieabsorptionselemente frühzeitig aktiviert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in der einzigen Figur eine Perspektivansicht auf eine Energieabsorptionseinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens, mit einer unterhalb einer Hauptlängsträgeranordnung verlaufenden unteren Längsträgeranordnung einer Vorbaustruktur der Karosserie, und mit einer auf Höhe der unteren Längsträgeranordnung verlaufenden Unterbodenverkleidung, wobei die Unterbodenverkleidung in einem vorderen Randbereich zwei Abstütz- und Führungselemente aufweist, über welche die Unterbodenverkleidung an jeweils korrespondierenden, dahinter liegenden Energieabsorptionselementen der unteren Längsträgeranordnung abgestützt ist.
Von einer Vorbaustruktur 10 einer Karosserie eines Personenkraftwagens ist in der Figur eine Hauptlängsträgeranordnung 12 mit zwei Hauptlängsträgern 14, welche vorliegend in Kastenbauweise aus einer Mehrzahl von Blechteilschalen zusammengesetzt sind, erkennbar. Die Hauptlängsträger 14 der Hauptlängsträgeranordnung 12 bilden im vorliegenden Fall die so genannte zweite Längsträgerebene, wobei eine darüber liegende erste Längsträgerebene, welche sich beispielsweise etwa auf Höhe der jeweiligen Kotflügelbänke erstreckt, nicht dargestellt ist.
Nach vorne hin schließt sich an die Hauptlängsträger 12 ein Biegequerträger 16 an, und zwar unter Vermittlung von jeweiligen Energieabsorptionselementen 18, welche sich in Verlängerung der jeweiligen Hauptlängsträger 14 erstrecken. Des Weiteren ist in der Figur eine unterhalb der Hauptlängsträgeranordnung 12 verlaufende untere Längsträgeranordnung 20 erkennbar, welche üblicherweise auch als dritte Längsträgerebene bezeichnet wird.
Diese untere Längsträgeranordnung 20 umfasst jeweilige untere Längsträger 22, welche – von oben betrachtet – vorliegend etwa in Überdeckung mit den darüber liegenden Hauptlängsträgern 14 verlaufen. An jeweiligen Knotenpunkten 24 enden die unteren Längsträger 22, wobei diese über einen Querträger 26 an ihren vorderen Enden miteinander verbunden sind.
Nach vorne hin schließen sich an die Knotenpunkte 24 jeweilige Energieabsorptionselemente 28 der unteren Längsträgeranordnung 20 an, welche sich vorliegend in Verlängerung der unteren Längsträger 22 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne erstrecken. Zudem sind die Knotenpunkte 24 über jeweilige Stützen 30 nach oben hin am jeweils korrespondierenden Hauptlängsträger 14 abgestützt.
Auf Höhe der unteren Längsträgeranordnung 20 erstreckt sich des Weiteren eine Unterbodenverkleidung 32, welche unter anderem einen Teil der Frontschürze des Personenkraftwagens ausbildet und demzufolge – beispielsweise bei einer Kollision mit einem Fußgänger – die bekannten Funktionen übernehmen kann. Außerdem ist aus der Figur erkennbar, dass die Unterbodenverkleidung 32 in einem vorderen Randbereich 34, der sich bis zu einer Kante 36 nach hinten erstreckt, zwei entsprechende Abstütz- und/oder Führungselemente 38 vorgesehen sind. Diese sind vorliegend in die insgesamt aus Kunststoff gefertigte Unterbodenverkleidung 32 eingeformt. Gegebenenfalls können dabei entsprechende Einleger oder Einsatzteile aus Metal verwendet werden, um die Abstütz- und/oder Führungselemente 38 stabiler zu gestalten und auszusteifen. Darüber hinaus ist die Unterbodenverkleidung 32, die hinter dem Querträger 26 endet, an diesem über entsprechende Halter 40 befestigt.
Die Abstütz- und/oder Führungselemente 38 weisen im vorliegenden Fall im Querschnitt etwa rechteckförmige beziehungsweise quadratische Einstecköffnungen auf, in welche die vorliegend etwa kastenartig ausgebildeten Energieabsorptionselemente 28 eingeführt beziehungsweise eingesteckt sind. Es ist jedoch eine solche Stecköffnung nicht zwingend erforderlich. Gegebenenfalls kann auch Luft zwischen den jeweiligen Energieabsorptionselementen 28 und den diese außenumfangsseitig umgebenden Abstütz- und/oder Führungselementen 38 vorgesehen sein. Die Energieabsorptionselemente 28 bestehen im vorliegenden Fall beispielsweise aus einem Metall. Sie können beispielsweise in Schalenbauweise oder aber auch als Profilbauteile gestaltet sein. Andere Gestaltungen wären natürlich ebenfalls denkbar.
Die Abstütz- und/oder Führungselemente 38 haben insbesondere die Aufgabe, die dahinter liegenden Energieabsorptionselemente 28 frühzeitig zu aktivieren und bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und Deformation zu führen, um dadurch ein ausknicken zu verhindern. Mit anderen Worten werden die Energieabsorptionselemente 28 im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Unterbodenverkleidung 32 durch die Abstütz- und/oder Führungselemente 38, welche üblicher Weise auch als Einschuhungen bezeichnet werden, entsprechend geführt. Dadurch wird die Gefahr des seitlichen Ausknickens reduziert, was zu einer verbesserten Energieaufnahme der Energieabsorptionselemente 28 führt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202009017309 U1 [0002]

Claims

Energieabsorptionseinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens, mit einer unterhalb einer Hauptlängsträgeranordnung (12) verlaufenden unteren Längsträgeranordnung (20) einer Vorbaustruktur (10) der Karosserie, und mit einer auf Höhe der unteren Längsträgeranordnung (20) verlaufenden Unterbodenverkleidung (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenverkleidung (32) jeweilige Abstütz- und/oder Führungselemente (38) aufweist, über welche die Unterbodenverkleidung (32) an jeweils korrespondierenden Energieabsorptionselementen (28) der unteren Längsträgeranordnung (20) abgestützt ist.
Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionselemente (28) der unteren Längsträgeranordnung (20) als Metallbauteile ausgebildet sind.
Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionselemente (28) der unteren Längsträgeranordnung (20) kastenartig ausgebildet sind.
Energieabsorptionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstütz- und Führungselemente (38) in einem vorderen Randbereich (34) der Unterbodenverkleidung (32) verlaufen.
Energieabsorptionseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Längsträgeranordnung (20) jeweilige Längsträger (22) umfasst, die über einen Querträger (26) miteinander verbunden sind.
Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Energieabsorptionselemente (28) in Verlängerung des jeweiligen Längsträgers (22) der unteren Längsträgeranordnung (20) nach vorne hin erstrecken.
Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenverkleidung (32) hinter dem Querträger (26) endet.
Energieabsorptionseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbodenverkleidung (32) an dem Querträger (26) befestigt ist.