DE102012004683A1 - Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens - Google Patents

Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens Download PDF

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DE102012004683A1
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Dipl.-Ing. Karl-Heinz (FH) Baumann
Dipl.-Ing. Ruf Jochen
Dipl.-Ing. Larsson Bengt
Thomas Zink
Martin Pfeiffer
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung (36) für eine Karosserie (12) eines Personenkraftwagens (10), mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung an ein Fahrzeugrad (26) anschließenden Karosseriebauteil (14), sowie mit wenigstens einem zumindest teilweise zwischen dem Fahrzeugrad (26) und dem Karosseriebauteil (14) angeordneten Abstützelement (38), welches eine Abstützfläche (46) zum Abstützen des Fahrzeugrades (26) bei einer unfallbedingten Rückverlagerung aufweist, wobei das Abstützelement (38) relativ zu dem Karosseriebauteil (14) verschwenkbar an dem Karosseriebauteil (14) gehalten und bei der Rückverlagerung des Fahrzeugrades (26) in eine Schrägstellung verschwenkbar ist, in welcher die Abstützfläche (46) zum Ablenken des Fahrzeugrades (26) bei dessen Rückverlagerung in Fahrzeugquerrichtung nach außen von vorne innen nach hinten außen verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei einem Frontalanprall eines Personenkraftwagens gegen eine Barriere wird eine primäre Vorbaustruktur des Personenkraftwagens mit wenigstens einem Längsträger, einem Integralträger und einer Stirnwand zur Krafteinleitung und Kraftabstützung herangezogen. Darüber hinaus trägt auch die Abstützung eines sich bei dem Frontalaufprall auf die Barriere nach hinten verlagernden Fahrzeugrades an einem Seitenschweller der Karosserie des Personenkraftwagens zur Krafteinleitung und zur Kraftabstützung bei. Durch die Abstützung des zurückverlagerten Fahrzeugrades am Seitenschweller kann auch ein Eindrehen des Fahrzeugrades in den Bereich einer Stirnwand, hinter der sich ein Fußraum der Fahrgastzelle befindet, vermieden werden. So kommt es nicht zu unerwünschten Intrusionen der Fahrgastzelle.
  • Sind keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen, so kann sich diese Abstützung des Fahrzeugrades am Seitenschweller auch nachteilig hinsichtlich hoher Verzögerungen des Personenkraftwagens auswirken. Zu einem solchen Lastfall kommt es insbesondere bei einem sogenannten Offset-Crash (Frontalaufprall) des Personenkraftwagens auf die Barriere mit einer relativ hohen Überdeckung von beispielsweise 40%. Bei einem Offset-Crash mit demgegenüber geringerer Überdeckung, welche beispielsweise gleich oder kleiner 25% ist, kann der vordere Längsträger der primären Vorbaustruktur nicht mehr von der Barriere getroffen werden und trägt damit nicht mehr zur Krafteinleitung und Energieumsetzung bei. Ein besonders hoher Teil der kinetischen Energie wird über das Fahrzeugrad in den Seitenschweller und/oder in die vordere Stirnwand im Bereich des Fußraums eingeleitet, was zu unerwünschten Intrusionen der Fahrgastzelle führen kann, falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind.
  • Die DE 10 2004 036 332 B4 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer Vorderwagenstruktur, bei welcher bei einem Frontalcrash mit einer Überdeckung von bis zu 50% ein crashseitiges Vorderrad im Sinne einer Einzelspurvergrößerung um einen Winkel nach Innen schräg gestellt wird. Infolge der Schrägstellung verläuft das Vorderrad von vorne innen nach hinten außen. Dadurch soll das auftreffende Fahrzeug an dem Vorderrad abgleiten können. Zum Verschwenken des crashseitigen Vorderrades sind in der Vorderwagenstruktur bei einem Crash auf den Bereich der vorderen Außenkante des Vorderrades drückende Stützelemente vorgesehen. Auch bei diesem Kraftfahrzeug kann es zu relativ hohen Verzögerungen infolge der Abstützung des rückverlagerten Vorderrades an in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Strukturen der Karosserie kommen.
  • Der DE 108 36 851 C1 ist eine Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens als bekannt zu entnehmen. Es ist ein sich in Fahrzeuglängsrichtung an ein Fahrzeugrad anschließendes Karosseriebauteil in Form eines Längsträgers vorgesehen. Ferner ist wenigstens ein zumindest teilweise zwischen dem Fahrzeugrad und dem Karosseriebauteil angeordnetes Abstützelement in Form einer Zugstrebe vorgesehen, die eine Abstützfläche zum Abstützen des Fahrzeugrades bei einer unfallbedingten Rückverlagerung aufweist.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzeinrichtung für eine Karosserie eines Personenkraftwagens bereitzustellen, welche ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten des Personenkraftwagens ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Zur Realisierung eines besonders vorteilhaften Unfallverhaltens des Personenkraftwagens durch die Schutzeinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Abstützelement relativ zu dem Karosseriebauteil verschwenkbar an dem Karosseriebauteil gehalten und bei der Rückverlagerung des Fahrzeugrades in eine Schrägstellung verschwenkbar ist. In der Schrägstellung verläuft die Abstützfläche, welche zum Ablenkendes Fahrzeugrades bei dessen Rückverlagerung in Fahrzeugquerrichtung nach außen dient, von vorne innen nach hinten außen, so dass das daran anliegende Fahrzeugrad bei einer weitergehenden Rückverlagerung entlang dieser Abstützfläche zwangsgeführt zur Fahrzeugaußenseite abgelenkt wird.
  • Infolge der Verschwenkbarkeit kann das Abstützelement bei der Rückverlagerung des Fahrzeugrades durch dieses verschwenkt werden, so dass die Abstützfläche das Fahrzeugrad in Fahrzeugquerrichtung nach außen ablenken kann. Dadurch kann eine unerwünschte Blockbildung infolge der Abstützung des relativ steifen Fahrzeugrades an dem in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Karosseriebauteil verhindert werden, so dass auf Insassen des Personenkraftwagens wirkende Verzögerungen reduzierbar sind.
  • Darüber hinaus kann das Abstützelement in seiner Ausgangsstellung, welche das Abstützelement in einem Normalzustand ohne unfallbedingte Kraftbeaufschlagung infolge der Rückverlagerung des Fahrzeugrades einnimmt und aus welcher das Abstützelement in die Schrägstellung crashbedingt verschwenkbar ist, vorteilhaft relativ zum Fahrzeugrad ausgerichtet werden bzw. sein, so dass beim Auftreffen des Fahrzeugrades auf das Abstützelement vorteilhafte Kontaktbedingungen zwischen dem Fahrzeugrad und dem Abstützelement herrschen. Dadurch kommt das Fahrzeugrad in vorteilhafter Weise in Anlagekontakt mit dem Abstützelement und wird infolge des Verschwenkens des Abstützelements in die Schrägstellung definiert und gezielt in Fahrzeugquerrichtung nach außen abgelenkt.
  • Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung wirkt sich insbesondere positiv auf das Unfallverhalten des Personenkraftwagens bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens auf eine Barriere mit einer nur sehr geringen Überdeckung von 25% oder weniger aus, wobei in Fahrzeugquerrichtung innenseitig des Fahrzeugrades angeordnete Unfallstrukturen des Personenkraftwagens und insbesondere der Karosserie nicht oder nur sehr geringfügig aktiviert werden und nicht oder in nur sehr geringem Maße zum Umwandeln von Aufprallenergie in Verformungsenergie beitragen.
  • Bei einem solchen Frontalaufprall mit geringer Überdeckung zwischen Fahrzeug und Barriere wird ein relativ großer Teil der Aufprallenergie über einen Lastpfad über das Fahrzeugrad in die Rohbaustruktur eingeleitet, wobei es im Falle einer Verblockung des Fahrzeugrades mit dem dahinter angeordneten Karosseriebauteil zu einer sehr abrupten Verzögerung mit hohen Verzögerungswerten kommt. Eine solche Verblockung mit solch hohen Verzögerungen kann mittels der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung vermieden oder zumindest in einem geringen Rahmen gehalten werden, da das Fahrzeugrad zunächst vorteilhaft von dem Abstützelement aufgenommen und definiert und gezielt in Fahrzeugquerrichtung nach außen abgelenkt wird und somit die absolute Verblockung verhindert.
  • Vorzugsweise ist das Abstützelement in seiner Ausgangsstellung mittels wenigstens eines Fixierelements gehalten. Übersteigt eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung des Fixierelements infolge der Rückverlagerung des Fahrzeugrades auf das Abstützelement ein vorgebbares Belastungsniveau, so gibt das Fixierelement das Abstützelement frei, so dass es durch das auf das Abstützelement aufprallende Fahrzeugrad in die Schrägstellung verschwenkt werden kann. Das vorgebbare Belastungsniveau ist dabei beispielsweise durch eine jeweilige Verbindungstechnik einstellbar, mittels welcher das Fixierelement am Abstützelement und/oder an einem Bauelement, insbesondere an dem Karosseriebauteil, des Personenkraftwagens angeordnet ist, um das Abstützelement in seiner Ausgangsstellung zu halten.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Abstützelement um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse relativ zum Karosseriebauteil verschwenkbar. Dadurch ist eine einfache und effiziente Verschwenkung des Abstützelements realisiert, infolge derer das Fahrzeugrad gezielt und definiert in Fahrzeugquerrichtung nach außen abgelenkt werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Abstützfläche einen Teilbereich auf, welcher das Fahrzeugrad in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin, also in Richtung der Fahrzeuglängsmittelachse gesehen, überragt. Dadurch kann das Fahrzeugrad besonders vorteilhaft auf das Abstützelement infolge der Rückverlagerung auftreffen und sich beispielsweise nicht in Fahrzeugquerrichtung innenseitig des Abstützelements an diesem zumindest teilweise vorbeibewegen. Mit anderen Worten kann das Abstützelement das Fahrzeugrad sozusagen einfangen, vor einer unerwünscht starken Abstützung an dem Karosseriebauteil schützen und gezielt in Fahrzeugquerrichtung nach außen ablenken.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung überragt der Teilbereich die Schwenkachse in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin. Somit ist ein besonders vorteilhafter Bewegungsablauf des Abstützelements bei dessen Verschwenken geschaffen. Der Teilbereich wird beim Verschwenken des Abstützelements in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne und in Fahrzeugquerrichtung nach außen bewegt, so dass dem Fahrzeug dadurch eine für das Unfallverhalten des Personenkraftwagens günstige Bewegung bzw. Bewegungsrichtung in Fahrzeugquerrichtung nach außen aufgeprägt wird.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verläuft die Abstützfläche des Abstützelements in der Ausgangsstellung des Abstützelements zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung. Mit anderen Worten erstreckt sich die Abstützfläche in der Ausgangsstellung zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeugquerrichtung und parallel zur Fahrzeughochrichtung. Dadurch kann das Fahrzeugrad insbesondere über einen Reifen des Fahrzeugrades großflächig auf das Abstützelement aufprallen und in der Folge sicher und definiert nach außen abgelenkt werden. Hierdurch kann die Gefahr eines unkontrollierten Umherbewegens des Fahrzeugrades vermieden oder sehr gering gehalten werden.
  • Weist das Karosseriebauteil eine weitere, von vorne innen nach hinten außen verlaufende Abstützfläche auf, an welcher das Abstützelement bei dessen Verschwenken zumindest mittelbar abzustützen ist, so ist dadurch das Verschwenken des Abstützelements über einen besonders großen Winkelbereich realisiert. Dies kommt der Ablenkung des Fahrzeugrades nach außen zugute. Ferner kann sich das Abstützelement dadurch besonders definiert an dem Karosseriebauteil abstützen und ein sicheres Ablenken des Fahrzeugrades gewährleisten.
  • Der Personenkraftwagen weist ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten auf, wenn zumindest teilweise zwischen dem Abstützelement und dem Karosseriebauteil wenigstens ein Energieabsorptionselement angeordnet ist, über welches das Abstützelement bei seinem Verschwenken unter Energieverzehrung am Karosseriebauteil abstützbar ist. Mit anderen Worten wird das Energieabsorptionselement infolge der Rückverlagerung des Fahrzeugrades verformt, wodurch Aufprallenergie zumindest teilweise in Verformungsenergie umgewandelt wird. Dies bedeutet, dass das Energieabsorptionselement bei der Rückverlagerung des Fahrzeugrades aktiviert wird und zur Umwandlung von Aufprallenergie in Verformungsenergie beiträgt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn – wie zuvor geschildert – anderweitige Unfallstrukturen des Personenkraftwagens nicht oder nur sehr geringfügig aktiviert werden. Dadurch können die Verzögerungen des Personenkraftwagens gering gehalten werden, was dem Schutz der Insassen zuträglich ist. Je weiter das Deformations-/Energieabsorptionselement zusammengedrückt wird, desto schräger stellt sich das Abstützelement in Bezug auf eine gedachte Querachse der Fahrzeugs.
  • Darüber hinaus ist durch entsprechende Ausgestaltung des Energieabsorptionselements das zuvor geschilderte, vorgebbare Belastungsniveau einstellbar, bei dessen Überschreiten durch die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung infolge des Aufpralls des Fahrzeugrades auf das Abstützelement das Verschwenken des Abstützelements ermöglicht wird. Ein definiertes Verschwenken des Abstützelements, also insbesondere im Hinblick auf den Schwenkbereich, ist bei Erreichen oder Überschreiten des vorgebbaren Belastungsniveaus möglich, so dass das Fahrzeugrad zielgerichtet abgelenkt werden kann.
  • Bezogen auf die Ausgangsstellung kann das Energieabsorptionselement einerseits am Karosseriebauteil angeordnet und andererseits vom Abstützelement beabstandet sein. Ebenso möglich ist es, dass das Energieabsorptionselement einerseits am Energieabsorptionselement angeordnet und andererseits vom Karosseriebauteil beabstandet ist. Vorzugsweise ist das Energieabsorptionselement bezogen auf seine Ausgangsstellung einerseits am Abstützelement und andererseits am Karosseriebauteil abgestützt. Dadurch kann schon zu Beginn. des Aufpralls des Fahrzeugrades infolge seiner unfallbedingten Rückverlagerung auf das Abstützelement Aufprallenergie zumindest teilweise in Verformungsenergie mittels des Energieabsorptionselements umgewandelt werden. Mit anderen Worten wird das Energieabsorptionselement besonders frühzeitig aktiviert und kann über einen relativ großen Verformungsweg einen besonders hohen Betrag an Aufprallenergie aufnehmen und abbauen. Dies kommt dem Unfallverhalten des Personenkraftwagens zugute.
  • Vorzugsweise ist das Karosseriebauteil ein Seitenschweller der Karosserie des Personenkraftwagens, der eine besonders hohe Steifigkeit aufweist, so dass das Abstützelement besonders fest gehalten und für ein gezieltes und definiertes Ablenken des Fahrzeugrades sorgen kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht eines Personenkraftwagens mit einer Schutzeinrichtung, welche ein Abstützelement umfasst, das an einem Seitenschweller der Karosserie des Personenkraftwagens um eine Schwenkachse relativ zu dem Seitenschweller verschwenkbar gehalten ist und mittels welchem ein in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Abstützelement angeordnetes Fahrzeugrad bei dessen unfallbedingter Rückverlagerung in Fahrzeugquerrichtung nach außen ablenkbar ist, wobei die Schutzeinrichtung zeitlich vor einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens auf eine Barriere gezeigt ist:
  • 2 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht der Schutzeinrichtung gemäß 1 in vergrößerter Darstellung;
  • 3 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht des Personenkraftwagens gemäß 1 zu einem Zeitpunkt, zu dem der Personenkraftwagen auf die Barriere aufgeprallt ist;
  • 4 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Personenkraftwagens gemäß 3 zu einem weiteren Zeitpunkt seines Aufpralls auf die Barriere; und
  • 5 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht des Personenkraftwagens gemäß 3 und 4 zu einem weiteren Zeitpunkt seines Aufpralls auf die Barriere.
  • 1 zeigt einen Personenkraftwagen 10 mit einer schematisch dargestellten Karosserie 12. Das im Folgenden zum Personenkraftwagen 10 Geschilderte bezieht sich auf eine bezogen auf die jeweilige Bildebene der 1 bis 5 linke Seite des Personenkraftwagens 10. Es versteht sich, dass das zur linken Seite des Personenkraftwagens 10 Geschilderte ohne weiteres auch auf seine rechte Seite entsprechend übertragen werden kann.
  • Die Karosserie 12 umfasst als Karosseriebauteile Seitenschweller 14, wobei in 1 bis 5 der linke Seitenschweller 14 als eines der Karosseriebauteile zu erkennen ist. Die Karosserie 12 umfasst auch Querstrukturen 16, welche sich in Fahrzeugquerrichtung zwischen den Seitenschwellern 14 erstrecken. Die Querstrukturen 16 können dabei eine vordere Stirnwand 18 als weiteres Karosseriebauteil der Karosserie 12 umfassen. Mittels der Stirnwand 18 ist die Fahrgastzelle des Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hin begrenzt.
  • Die Karosserie 12 umfasst auch Längsträgerelemente 20, welche in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet und über die Querstrukturen 16 miteinander verbunden sind. Vorliegend ist lediglich – in Fahrtrichtung gesehen – das linke Längsträgerelement 20 zu erkennen.
  • Darüber hinaus ist ein Hilfsträger 22 vorgesehen, welcher auch als Integralträger bezeichnet wird. Der Hilfsträger 22 ist an den Längsträgerelementen 20 angebunden und dient beispielsweise zur Lagerung eines Antriebsaggregats, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, zum Antreiben des Personenkraftwagens 10. An den Hilfsträger 22 sind auch Lenkerelemente 24 eines Fahrwerks des Personenkraftwagens 10 angelenkt. Die Lenkerelemente 24 dienen zur gelenkigen Halterung eines bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung vorderen Fahrzeugrades 26 an der Karosserie 12. Das Fahrzeugrad 26 umfasst eine Felge 28 mit einem Felgenstern 30 sowie einen Reifen 32, welche auf der Felge 28 angeordnet sind.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, schließt sich der linke Seitenschweller 14 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten an das Fahrzeugrad 26 an, wobei das Fahrzeugrad 26 und der Seitenschweller 14 in zumindest teilweiser, gegenseitiger Überdeckung angeordnet sind. Mit anderen Worten ist der Seitenschweller 14 durch das Fahrzeugrad 26 nach vorne hin zumindest teilweise überdeckt.
  • Trifft der Personenkraftwagen 10 auf eine Barriere frontal mit einer nur relativ geringen Überdeckung von beispielsweise 25% oder weniger auf, so kommt es – wie es in 1 durch einen Richtungspfeil 34 angedeutet ist – zu einer unfallbedingten Rückverlagerung des Fahrzeugrades 26 in Richtung auf den Seitenschweller 14 zu.
  • Um nun eine Verblockung des relativ steifen Fahrzeugrades 26 mit dem Seitenschweller 14 und daraus resultierende und auf Insassen des Personenkraftwagens 10 wirkende Verzögerungen gering zu halten oder zu vermeiden, umfasst der Personenkraftwagen 10 eine Schutzeinrichtung 36 mit einem Abstützelement, welches im Folgenden als Radabgleitplatte 38 bezeichnet wird.
  • Die Radabgleitplatte 38 ist relativ zu dem Seitenschweller 14 um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse 40 relativ zum Seitenschweller 14 verschwenkbar am Seitenschweller 14 gehalten. Dazu umfasst die Schutzeinrichtung 36 eine der Radabgleitplatte 38 zugeordnete Grundplatte 42, welche an einer Abstützfläche 44 des Seitenschwellers 14 angeordnet ist. Dazu ist die Grundplatte 42 beispielsweise mit dem Seitenschweller 14 verschraubt. Die Abstützfläche 44 bildet hier gleichzeitig die Seitenschwellerstirnseite.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, verläuft die Abstützfläche 44 des Seitenschwellers 14 in Fahrzeuglängsrichtung von vorne innen nach hinten außen, so dass auch entsprechend die daran angebrachte Grundplatte 42 von vorne innen nach hinten außen verläuft.
  • 1 zeigt die Radabgleitplatte 38 in ihrer Normalstellung, welche auch als Ausgangsstellung bezeichnet wird. Die Normalstellung bzw. Ausgangsstellung bezieht sich dabei auf einen Normalzustand der Radabgleitplatte 38, in welchem es noch zu keiner, ein Verschwenken der Radabgleitplatte 38 um die Schwenkachse 40 bewirkenden, unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Radabgleitplatte 38 gekommen ist.
  • Die Radabgleitplatte 38 weist eine Abstützfläche 46 auf, welche dem Fahrzeugrad 26 zugewandt ist und welche in der Ausgangsstellung zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeugquerrichtung und zumindest im Wesentlichen parallel zur Fahrzeughochrichtung verläuft.
  • Die Anordnung der Schwenkachse 40 am Seitenschweller 14 ist hier so gewählt, dass die Schwenkachse möglichst nahe der Seitenschwellerinnenwand und damit maximal beabstandet zur Seitenschwelleraußenwand angeordnet ist, wobei die Anbindung der Radabgleitplatte 38 am Seitenschweller im Wesentlichen im Bereich der Ecke zwischen der Seitenschwellerinnenwand und der Abstützfläche 44 erfolgt.
  • Wie insbesondere in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, umfasst die Schutzeinrichtung 36 auch ein Energieabsorptionselement 48, welches in dem Raum zwischen der Radabgleitplatte 38 und der Grundplatte 42 angeordnet ist und diesen Raum zumindest im Wesentlichen vollständig ausfüllt. Dabei ist das Energieabsorptionselement 48 in der Ausgangsstellung der Radabgleitplatte 38 einerseits an dieser und andererseits an der Grundplatte 42 abgestützt beziehungsweise liegt an dieser an.
  • Die Radabgleitplatte 38 weist bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung einen ersten Teilbereich 50 auf, welcher in Fahrtrichtung gesehen links der Schwenkachse 40 angeordnet ist. Ferner weist die Radabgleitplatte 38 einen zweiten Teilbereich 52 auf, welcher sich in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin an den ersten Teilbereich 50 anschließt und die zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse 40 nach innen hin überragt. Mit anderen Worten ist der zweite Teilbereich 52 in Fahrzeugquerrichtung innenseitig der Schwenkachse 40 also rechts davon angeordnet. Dabei überragt die Radabgleitplatte 38 das Fahrzeugrad 26 zumindest teilweise mit ihrem zweiten Teilbereich 52 in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der erste Teilbereich 50 über einen größeren Breitenbereich des Fahrzeugrades als der zweite Teilbereich 52, hat also eine größere/längere wirksame Hebellänge als der kleinere/kürzere zweite Teilbereich 52.
  • Wie durch Richtungspfeile 54 in 1 angedeutet ist, kommt es aufgrund dieser Ausgestaltung der Radabgleitplatte 38 insbesondere in Bezug auf ihre Schwenkachse 40 bei einer Rückverlagerung des Fahrzeugrades 26 und infolge dessen bei einer unfallbedingten Rückverlagerung des Fahrzeugrades 26 auf die Radabgleitplatte 38 zu einem nach hinten innen Schwenken des ersten Teilbereichs 50 und zu einem nach vorne außen Schwenken des zweiten Teilbereichs 52. Mit anderen Worten, das Fahrzeugrad 26 verschwenkt die Radabgleitplatte entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 40.
  • Trifft der Personenkraftwagen 10 nun mit seiner linken Seite frontal auf eine Barriere auf, so kommt es, wie anhand von 3 zu erkennen ist, zu einer unfallbedingten Rückverlagerung des Fahrzeugrades 26 im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsmittelachse. Dabei trifft das Fahrzeugrad 26 auf die sich zunächst noch in ihrer Ausgangsstellung befindende Radabgleitplatte 38 auf. Aufgrund der entsprechenden Ausrichtung der Radabgleitplatte 38 in ihrer Ausgangsstellung trifft das Fahrzeugrad 26 besonders großflächig auf die Radabgleitplatte 38 auf, so dass vorteilhafte und definierte Kontaktbedingungen herrschen.
  • Übersteigt eine aus der Rückverlagerung des Fahrzeugrades 26 resultierende, unfallbedingte Kraftbeaufschlagung der Radabgleitplatte 38 ein durch das Energieabsorptionselement 48 vorgebbares Belastungsniveau, so wird die Radabgleitplatte 38 um die Schwenkachse 40 aus ihrer Ausgangsstellung in eine Schrägstellung verschwenkt, was insbesondere in Zusammenschau mit 4 und 5 erkennbar ist. Mit anderen Worten kippt die Radabgleitplatte 38 unter definiertem Kraftniveau nach hinten weg, so dass die Abstützfläche 46 in Fahrzeugquerrichtung von vorne innen nach hinten außen verläuft.
  • Da dadurch ein Zwischenraum bzw. der Abstand zwischen der Radabgleitplatte 38 und der Grundplatte 42 bzw. dem Seitenschweller 14 verkleinert wird, wobei in diesem Zwischenraum das Energieabsorptionselement 48 zumindest teilweise angeordnet ist, kommt es auch zu einer Verformung des Energieabsorptionselements 48 unter Energieverzehrung. Mit anderen Worten trägt das Energieabsorptionselement 48 beim Verschwenken der Radabgleitplatte 38 zum Abbau von Aufprallenergie bei, indem das Energieabsorptionselement 48 Aufprallenergie zumindest teilweise in Verformungsenergie umwandelt.
  • Das Verschwenken bzw. die Kippbewegung der Radabgleitplatte 38 erfolgt insbesondere deswegen, da die Felge 28 im Bereich ihres Felgensterns 30 steifer ist als zur Fahrzeugmitte hin. Daraus resultiert eine durch einen Kraftpfeil F angedeutete Kraft, welche auf die Radabgleitplatte 38 wirkt und ihr Verschwenken um die Schwenkachse 40 bewirkt.
  • Da der zweite Teilbereich 52 in Fahrzeugquerrichtung innenseitig der Schwenkachse 40 angeordnet ist, wird das Fahrzeugrad 26 gezielt in Fahrzeugquerrichtung nach außen aus einem Deformationsbereich gehebelt und in Fahrzeugquerrichtung nach außen hin abgelenkt. Eine Verblockung des Fahrzeugrades 26 mit dem Seitenschweller 14 und daraus resultierende, hohe Verzögerungen werden vermieden oder zumindest gering gehalten. Ein weiterer Vorteil der Schutzeinrichtung 36 besteht darin, dass der Personenkraftwagen 10 aufgrund des Ablenkens des Fahrzeugrades 26 eine Abgleittendenz an der Barriere erfährt. Mit anderen Worten kann der Personenkraftwagen 10 über das mittels der Radabgleitplatte 38 schräg zur Fahrzeuglängsrichtung von vorne innen nach hinten außen verlaufende Fahrzeugrad 26 an der Barriere abgleiten, was sich positiv auf die Insassenbelastung auswirken kann.
  • Durch entsprechende Auslegung des Energieabsorptionselements 48 zwischen der Radabgleitplatte 38 und der Grundplatte 42 bzw. dem Seitenschweller 14, insbesondere hinsichtlich seiner Steifigkeit und Energieaufnahmevermögens des Energieabsorptionselements 48, kann die Kippbewegung der Radabgleitplatte 38 gezielt beeinflusst und das Unfallverhalten des Personenkraftwagens 10 bedarfsgerecht eingestellt werden.
  • 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 102004036332 B4 [0004]
    • DE 10836851 C1 [0005]

Claims (9)

  1. Schutzeinrichtung (36) für eine Karosserie (12) eines Personenkraftwagens (10), mit einem sich in Fahrzeuglängsrichtung an ein Fahrzeugrad (26) anschließenden Karosseriebauteil (14), sowie mit wenigstens einem zumindest teilweise zwischen dem Fahrzeugrad (26) und dem Karosseriebauteil (14) angeordneten Abstützelement (38), welches eine Abstützfläche (46) zum Abstützen des Fahrzeugrades (26) bei einer unfallbedingten Rückverlagerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (38) relativ zu dem Karosseriebauteil (14) verschwenkbar an dem Karosseriebauteil (14) gehalten und bei der Rückverlagerung des Fahrzeugrades (26) in eine Schrägstellung verschwenkbar ist, in welcher die Abstützfläche (46) zum Ablenken des Fahrzeugrades (26) bei dessen Rückverlagerung in Fahrzeugquerrichtung nach außen von vorne innen nach hinten außen verläuft.
  2. Schutzeinrichtung (36) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (38) um eine zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Schwenkachse (40) relativ zum Karosseriebauteil (14) verschwenkbar ist.
  3. Schutzeinrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche (46) einen Teilbereich (52) aufweist, welcher das Fahrzeugrad (26) in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin überragt.
  4. Schutzeinrichtung (36) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich (52) die Schwenkachse (40) in Fahrzeugquerrichtung nach innen hin überragt.
  5. Schutzeinrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützfläche (46) des Abstützelements (38) in einer Ausgangsstellung des Abstützelements (38), aus welcher das Abstützelement (38) in die Schrägstellung verschwenkbar ist, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft.
  6. Schutzeinrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (14) eine weitere, von vorne innen nach hinten außen verlaufende Abstützfläche (44) aufweist, an welcher das Abstützelement (38) bei dessen Verschwenken zumindest mittelbar abzustützen ist.
  7. Schutzeinrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise zwischen dem Abstützelement (38) und dem Karosseriebauteil (14) wenigstens ein Energieabsorptionselement (48) angeordnet ist, über welches das Abstützelement (38) bei seinem Verschwenken unter Energieverzehrung am Karosseriebauteil (14) abstützbar ist.
  8. Schutzeinrichtung (36) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieabsorptionselement (48) einerseits am Abstützelement (38) und andererseits am Karosseriebauteil (14) zumindest mittelbar abgestützt ist.
  9. Schutzeinrichtung (36) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (14) ein Seitenschweller (14) der Karosserie (12) ist.
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