DE102013016767A1 - Verfahren zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen und Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen und Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen im Zuge eines teilüberdeckten Crashs, insbesondere einer Small-overlap-Deformation, und eine dementsprechende Vorrichtung. Um ein Verfahren und eine Vorrichtung mit Steuerung eines dahingehend verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen zu schaffen, dass auch durch die unter Einwirkung starker unfallbedingter Kräfte im Zuge einer Small-overlap-Deformation ein Eindringen eines Rades in Richtung einer Fahrgastzelle vermieden wird, wird vorgeschlagen, dass ein Rad (1), das in einem Nichtkollisionsfall durch lasttragende Führungsmittel (3, 4) relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie (2) geführt wird, im Kollisionsfall in seiner Stellung dadurch beeinflusst wird, dass eine Lastübertragung durch mindestens ein lastübertragendes Führungsmittel (3) auf das Rad (2) unterbrochen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen im Zuge eines teilüberdeckten Crashs, insbesondere einer Small-overlap-Deformation, und eine dementsprechende Vorrichtung.
  • Zur Verbesserung der Sicherheit in modernen Kraftfahrzeugen wird auf Seiten der Automobilhersteller großer Aufwand betrieben, immer anspruchsvollere Erfordernisse bei sogenannten Crashtests zu definieren und entsprechende Sicherheitsstrukturen zu entwickeln, die diese Ergebnisse erfüllen. Insbesondere sind sogenannte Offset-Crashtests vorgesehen, die ein gewisses Maß an Überlappung zwischen Hindernis und Fahrzeug bei einem Aufprall vorschreiben. Die Entwicklung der Offset-Crashtests zeigen eine Tendenz hin zu einer Aufnahme weiterer Lastfälle mit geringerer Überdeckung, wobei z. B. eine Überlappung von lediglich 20% bis 25% – gemäß des US-amerikanischen Instituts für Unfallforschung IIHS als sogenannter Small-overlap definiert – gemessen von der dem Hindernis zugewandten Fahrzeugaußenseite ohne Seitenspiegel bewirkt, dass die üblichen Längsträgerstrukturen und sonstige Versteifungen einer Fahrzeugkarosserie aufgrund ihrer in der Fahrzeugquerrichtung gesehen relativ weit inner liegenden Anordnung nicht mehr an der Kollision direkt beteiligt sind und dadurch als Auffangstruktur für die Aufprallenergie weniger oder überhaupt nicht wirksam sind. Insbesondere ist die Gefahr gegeben, dass sich ein Rad nach einer Kollision gemäß einem Small-overlap-Szenario im Radhaus, bzw. mit dem Hindernis verhakt und wegen der enormen Kräfte durch vergleichsweise weichere Karosseriebereiche hindurch in die Fahrgastzelle eindringt, ohne vorher von Längsträgerstrukturen abgefangen zu werden.
  • Mit Blick auf ein vorstehend beschriebenes Szenario eines Small-overlap-Aufpralls auf ein Hindernis sind aus dem Stand der Technik diverse Ansätze zur Stärkung eines Kraftfahrzeug-Vorderwagens auch jenseits von Schwellern und bekannten starren Strukturen bekannt. Die DE 10 2004 027 170 offenbart den Aufbau einer zusätzlichen Crash-Struktur im Vorderwagen unter Verwendung eines sogenannten Integralträgers, der unfallbedingt auftretende Kräfte über eine Konsole in einen Längsträger ableitet.
  • Aus der DE 10 2006 013 548 A1 ist ein Ansatz zur Verbesserung eines Deformationsverhaltens im Zuge einer unfallbedingten Krafteinwirkung auf einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen bekannt, bei dem diese Krafteinwirkung auf einem Kraftweg zu einem Schweller hin befindliches und definiert zur Knickung ausgelegtes Bauteil innerhalb eines fachwerkartig verstrebten Hilfsrahmens ein Ausbrechen eines Bereichs unterhalb einer Kotflügelbank bewirkt. Durch diese Verlagerung kann ein Eindringen dieser Elemente in eine Fahrgastzelle verhindert werden.
  • Mit dem Begriff des Hilfsrahmens wird eine tragende Struktur bezeichnet, in der z. B. mit aufbauseitigen Anlenkpunkten der Radaufhängungen, Motor, Getriebe und Lenkgetriebe wesentliche Teile eines Motorraumes fixiert sind. Alternativ werden auch die Bezeichnungen Fahrschemel, Aggregat- oder Aggregateträger oder Vorderachskörper verwendet. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird jedoch einheitlich der Begriff Hilfsrahmen verwendet.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit Steuerung eines dahingehend verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen zu schaffen, dass auch durch die unter Einwirkung starker unfallbedingter Kräfte im Zuge einer Small-overlap-Deformation ein Eindringen eines Rades in Richtung einer Fahrgastzelle vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass ein Rad, das in einem Nichtkollisionsfall durch lasttragende Führungsmittel relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie geführt wird, im Kollisionsfall in seiner Stellung dadurch beeinflusst wird, dass die Lastübertragung durch mindestens ein lastübertragendes Führungsmittel auf das Rad unterbrochen wird.
  • Eine Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, dass eine Zerstörungseinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher in einem Kollisionsfall eine Zerstörung einer Befestigungseinrichtung eines Fahrwerksbauteils oder des Fahrwerksbauteils selber bewirkende Überlast einbringbar ist, wobei die Zerstörungseinrichtung zur Erzeugung der Überlast durch ein kollisionsbedingtes Auftreffen einer Kollisionspartnereinrichtung auf der Zerstörungseinrichtung derart betätigbar ist, dass das Rad durch die Verbindung mit dem zweiten Führungsmittel aus seiner Normalstellung heraus auf einer Bahn nur für eine Versteifung der Karosserie hinzubeweglich ist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche. Hiernach erfolgt eine erfindungsgemäße Unterbrechung einer Lastübertragung durch mindestens ein Führungsmittel zeitlich vor oder während einer kollisionsbedingten Verlagerung dieses Rades bezüglich der Fahrzeugkarosserie. Vorzugsweise wird das Rad unter Einwirkung kollisionsbedingter Kräfte mittels verbleibender lastübertragender Führungsmittel auf versteifte Bereiche der Kraftfahrzeugkarosserie, insbesondere Schweller oder sonstige Verstrebungen, zugeführt.
  • Ein zur Umsetzung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens verwendete Störungseinrichtung wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Krafteinleitungsstrebe mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende ausgebildet, wobei das erste Ende in einem zu erwartenden Kontaktbereich mit der Kollisionspartnereinrichtung, insbesondere einem Hindernis im Kollisionsfall, angeordnet ist, und das zweite Ende der im Kollisionsfall zu unterbrechenden bzw. zu zerstörenden Befestigungseinrichtung und/oder an dem Führungsmittel selber zugewandt ist, wobei die Zerstörungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie im Kollisionsfall zum Leiten von Aufprallenergie auf die zerstörende Befestigungseinrichtung oder zu das unterbrechende Führungsmittel selbst ausgebildet ist.
  • Die Zerstörungseinrichtung ist im Normalbetrieb relativ zu der Fahrzeugkarosserie oder relativ zu einem Hilfsrahmen ortsfest und unter Beibehaltung eines Abstandes D von der zu zerstörenden Befestigungseinrichtung oder dem lastübertragenden Führungsmittel selbst entfernt angeordnet. Hierdurch werden außerhalb eines Kollisionsfalls Fehlfunktionen einerseits und Geräuschankopplungen andererseits vermieden.
  • Vorzugsweise ist die Zerstörungseinrichtung mittels im Kollisionsfall auf sie einwirkender Kräfte relativ zu der zu zerstörenden Befestigungseinrichtung auf diese auftreffend ausgebildet, wobei sie relativ zur Fahrzeugkarosserie oder einem Hilfsrahmen verschieblich und/oder schwenkbar gelagert ist. Zur besseren Steuerung dieser Bewegungsabläufe ist in einer Ausführungsform der Erfindung eine Führungseinrichtung vorgesehen, insbesondere eine schienenartige ausgebildete Halterung, die vorzugsweise im Bereich einer karosserieseitigen Aufnahme des lasttragenden Führungsmittels oder an dem lasttragenden Führungsmittel selbst fixiert ist.
  • Vorteilhafter Weise können als lastübertragende Führungsmittel an einem betreffenden Rad ein Lenker, eine Spurstange oder ein Stabilisator erfindungsgemäß verwendet werden, wobei insbesondere ein Querlenker eines Vorderrades gewählt wird. Bei allen vorgenannten Elementen können eine der jeweiligen Aufnahmevorrichtungen und/oder Befestigungsmittel zu bestimmungsgemäßen Befestigung des vom Rad zu entkoppelnden lastübertragenden Führungsmittels Angriffspunkte der vorstehend beschriebenen Zerstörungseinrichtung sein.
  • Die Zerstörungseinrichtung wirkt vorzugsweise nach Art eines Schlaghammers oder Meißels nach unfallbedingter Überwindung des Abstands D ein. Dazu ist das erste Ende der Zerstörungseinrichtung derart in Fahrtrichtung vor einem Rad angeordnet, dass der zu erwartende Kontakt der Zerstörungseinrichtung mit einer Aufnahme des betreffenden Führungsmittels oder dem lastübertragenden Führungsmittel selber vor einem Kontakt des den Unfall auslösenden Hindernisses mit dem Rad erfolgt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das in Fahrzeugrichtung bzw. Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) vordere Ende der Zerstörungseinrichtung gegenüber dem hinteren Ende gepfeilt bzw. keilförmig verjüngend ausgebildet, wobei ein Winkel α vorzugsweise zwischen 30° und 90° liegt.
  • Da die Zerstörungseinrichtung in einer ersten Phase verschieblich und daran anschließend schwenkbar am Hilfsrahmen gelagert ist, kann sie unter Einwirkung kollisionsbedingter Kräfte nach der Zerstörung der Befestigungseinrichtung oder des Führungsmittels im Zuge einer anschließenden Schwenkbewegung ein Entkoppeln der vormals miteinander verbundenen Verbindungselemente durch Aushebeln erleichtern oder gar eine neue Bewegungsrichtung vorgeben.
  • Um also eine Radstellung relativ zu einer Karosserie durch ein gezieltes, zumindest teilweises Herauslösen eines Rades aus einer Radaufhängung im Kollisionsfall mittels einer Überlast zu erreichen, wobei die Überlast aus frei werdender Energie beim Aufprall eines Fahrzeugs auf ein Hindernis resultiert, wird also zumindest ein lastübertragendes Führungsmittel des Rades unter Verwendung einer Zerstörungseinrichtung entkoppelt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Darstellung weiterer Merkmale und Vorteile unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
  • 1a bis 1d: Gegenüberstellung je einer normalen Stellung eines Rades an einer Karosserie und Verlagerung des Rades im Zuge eines Small-overlap-Unfalls in einer Anordnung nach dem Stand der Technik sowie nach erfindungsgemäßen Lösen einer Radaufhängung während des Kollisionsvorgangs;
  • 2: eine Ansicht auf eine Anlenkung eines rechten Vorderrades von unten her;
  • 3: eine perspektivische Darstellung der Situation von 2 auf der anderen Fahrwerksseite;
  • 4: eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform analog der Darstellung von 2 für ein rechtes Vorderrad und
  • 5a und 5b: Darstellung zweier Einzelheiten von 4.
  • Über die Abbildungen hinweg werden nachfolgend gleiche Bezeichnungen für gleiche Elemente und Größen gewählt.
  • Die Abbildungen der 1a und 1b zeigen eine normale Stellung eines Rades 1 an einer Karosserie 2 und eine im Zuge eines Small-overlap-Unfalls erfolgende Verlagerung des Rades 1 in einer Anordnung nach dem Stand der Technik in einer direkten Gegenüberstellung. Das Rad wird in einem Nichtkollisionsfall gemäß 1a durch ein hier im Wesentlichen geradlinig verlaufendes, lasttragendes Führungsmittel 3 und einen sichelförmigen Lenker 4 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 2 geführt. Das lasttragende Führungsmittel 3 weist eine radseitige Lagerung 5 und eine karosserieseitige Lagerung auf, der Lenker 4 ist jeweils im Bereich des Rades 2 und an der Karosserie über Lager 7, 8 angelenkt. Die Kraftfahrzeugkarosserie 2 weist zu ihren Außenseiten hin eine starre, tragende Struktur auf, die regelmäßig durch Schweller 9 gebildet wird. An die Schweller 9 grenzen direkt vergleichsweise weiche Bodenbereiche 10 an, die eine Grenze zu einer nicht weiter dargestellten Fahrgastzelle bildet.
  • Bei einem Small-overlap-Unfall wirkt ein Hindernis als Kollisionspartnereinrichtung 11 erst auf vergleichsweise weiche und hier nicht weiter dargestellte Teile der Karosserie 2 ein, wie z. B. ein seitlich an der Karosserie 2 verlaufender Teil einer Stoßstange und/oder ein Kotflügel. Dann wirkt die Kollisionspartnereinrichtung 11 aber mit einer Kraft F auf das Rad 1 ein. Die ursprüngliche Lage des Rades 1 relativ zur Kraftfahrzeugkarosserie 2 ist in gepunkteter Linie in 1b angedeutet. Infolge dieser Kraft F wird der sichelförmige Lenker 4 nun verbogen bzw. geknickt, und das lasttragende Führungsmittel 3 bewegt das Rad um das Lager 6 zur Karosserie 2 hin, wobei das Lager 5 bei einknickendem sichelförmigen Lenker 4 relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie 2 ungefähr auf einer Kreisbahn geführt wird. Damit wird das Rad 1 hinter dem Schweller 9 angrenzend in den weichen Bodenbereich 10 verschoben, wo das Rad 1 unter Einwirkung der Kraft F auch weiter in die Fahrgastzelle eindringen kann.
  • Anhand der 1c und 1d wird nun ein erfindungsgemäßer Ansatz von einem grundsätzlichen Ablauf her dargestellt und nachfolgend beschrieben. Die Ausgangssituation von 1c entspricht der von 1a. Wieder trifft ein Hindernis als Kollisionspartnereinrichtung 11 mit der durch vorgelagerte weichere Bereiche der Kraftfahrzeugkarosserie 2 nicht wesentlich abgeschwächten Kraft F auf das Rad 1, das jedoch zuvor durch eine hier nicht weiter dargestellte und nur durch ein Pfeil-Kreuz angedeutete Zerstörungseinrichtung 12 auf den nachfolgenden Angriff der Kraft F vorbereitet worden ist: Schon vor einem Einwirken der Kollisionspartnereinrichtung 11 auf das Rad 1 ist durch die Zerstörungseinrichtung 12 gezielt das Lager 6 zerstört und damit lasttragende Führungsmittel 3 einseitig gelöst worden. Das Rad 1 ist damit nur noch an dem sichelförmigen Lenker 4 angelenkt, der das Rad 1 nun nachfolgend unter Einwirkung der Kraft F in einer fast geradlinigen Bewegung auf den versteiften Bereich des Schwellers 9 an der Kraftfahrzeugkarosserie 2 hinzu bewegt.
  • Die Abbildung von 2 zeigt eine Ansicht von unten auf eine Anlenkung eines rechten Vorderrades 1 relativ zu einer nur angedeuteten Kraftfahrzeugkarosserie 2. Dieser Aufbau ist zu einer eingeblendeten Mittelachse M des Kraftfahrzeugs symmetrisch und gibt im Wesentlich anhand eines konkreten Aufbaus die Situation der 1a und 1c wieder. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein Hilfsrahmen 13 im Bereich eines Vorderwagens vorgesehen, an dem die Lager 6, 8 des lasttragenden Führungsmittels 3 und des sichelförmigen Lenkers 4 jeweils in Aufnahmen 14, 15 fixiert sind. Die Zerstörungseinrichtung 12 ist zu einem geringeren Anteil in Fahrzeug-Querrichtung y abgewinkelt und erstreckt sich vorwiegend in Fahrzeuglängsrichtung, also entlang der x-Achse, und deckt damit einen durch sonstige Längsträger der Fahrzeugkarosserie 2 nicht erfassten Breitenbereich des Fahrzeugs ab. In diesem Bereich bewegt sich jedoch im Small-overlap-Crash-Fall das Hindernis bzw. die Kollisionspartnereinrichtung 11 in der Fahrzeugkarosserie 2 entgegen der Fahrrichtung. Durch Einwirkung der Kraft F der Kollisionspartnereinrichtung 11 kann die Zerstörungseinrichtung 12 nun gezielt entweder auf die Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 oder aber auf das lasttragende Führungsmittel 3 selber so einwirken, dass das Rad 1 derart von der Karosserie 2 entkoppelt wird, dass es im Wesentlichen nur noch über den sichelförmigen Lenker 4 geführt und damit beim Fortschreiten der unfallbedingten Deformationen in den Bereich des Schwellers 9 bewegt wird. Beide Fälle sind in 2 jeweils durch Pfeile angedeutet, die diese Arten der Einwirkung repräsentieren sollen.
  • 3 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Situation von 2 für ein linkes Vorderrad 1, in der die Zerstörungseinrichtung 12 gezielt auf die Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 so einwirkt, dass das Führungsmittel 3 nachfolgend vom Hilfsrahmen 13 der Fahrzeugkarosserie 2 entkoppelt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind das Rad 1 und der Lenker 4 in der Abbildung von 3 nicht mit dargestellt. Hierdurch werden Form und Lage der Zerstörungseinrichtung 12 deutlicher erkennbar, die zur möglichst frühzeitigen Kontaktaufnahme mit der Kollisionspartnereinrichtung 11 in Fahrtrichtung x verlängert und insgesamt entgegen der Fahrtrichtung x keilförmig verjüngend ausgebildet ist. Ein breiter Endbereich 16 der Zerstörungseinrichtung 12 ist dafür vorgesehen, das Hindernis bzw. die Kollisionspartnereinrichtung 11 sicher zu treffen und einen maximalen Anteil an Kraft aufzunehmen.
  • Die Zerstörungseinrichtung 12 ist an nicht weiter dargestellten Konsolenteilen des Hilfsrahmens 13 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Befestigung mittels eines Verbindungspunkts 16, wobei der Verbindungspunkt 16 gelenkig ausgebildet ist und in einem ebenfalls nicht dargestellten Langloch in der Krafteinleitungsstrebe des Hilfsrahmens 13 als Führungsbahn geführt wird. Durch dieses Langloch wird die Zerstörungseinrichtung 12 im Zuge des Small-overlap-Aufpralls gezielt gegen die karosserieseitige Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 geführt, um diese definiert zu zerstören.
  • Für die Aufgabe der definierten Zerstörung der karosserieseitigen Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 weist die Zerstörungseinrichtung 12 eine im Wesentlichen dreieckige Form auf. Die Zerstörungseinrichtung 12 verjüngt sich also von dem breiten Endbereich 16 über einen den Verbindungspunkt 17 tragenden ungefähr in der Mitte befindlichen Bereich hin zu einem hebelartig ausgebildeten Endbereich 18. Durch eine fast punktförmige Krafteinleitung des Endbereichs 18 wird eine Konzentration der eingeleiteten Kraft erreicht, die eine sichere Zerstörung einer Struktur an einer vorbestimmten Stelle hervorruft. Der Verbindungspunkt 17 ist hierzu in nicht weiter dargestellter Weise mit einer Führungsbahn versehen, die z. B. als Langloch im Hilfsrahmen 13 und/oder in der Zerstörungseinrichtung 12 selber vorgesehen ist, um diese Führung in ausreichender Präzision bereit zu stellen.
  • Die genaue Funktionsweise der Zerstörungseinrichtung 12 bei der vorliegend ausgewählten Variante einer unfallbedingt und aus der dabei verfügbaren Verformungsenergie gespeisten Zerstörung der karosserieseitigen Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 wird nun unter Bezugnahme auf die Abbildung von 4 beschrieben, die eine Draufsicht auf die Anordnung der 3 darstellt. Mit dem Auftreffen der Kollisionspartnereinrichtung 11 auf den breiten Endbereich 16 der Zerstörungseinrichtung 12 wird eine Kraft auf den Verbindungspunkt 17 übertragen, die in 4 in zwei orthogonale Komponenten vektoriell zerlegt dargestellt ist. Demnach wirkt ein Anteil F1 entgegen einer Fahrtrichtung parallel zur Fahrzeuglängsachse x auf den Verbindungspunkt 17 und verursacht eine Verschiebung der Zerstörungseinrichtung 12 in die karosserieseitige Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 hinein, hier insbesondere gegen eine Wand der karosserieseitigen Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 oder eine hinsichtlich der beschriebenen Beanspruchung gezielt geschwächte Struktur. Das hat in jedem Fall zwangsweise eine Zerstörung dieser karosserieseitigen Aufnahme 14 und mithin eine einseitige Entkopplung des lasttragenden Führungsmittels 3 zur Folge. Durch einen senkrecht zu dem Kraftanteil F1 stehenden Anteil F2 wird der hebelartig ausgebildete Endbereich 18 jedoch nicht nur zwischen Teile des Hilfsrahmens 13 eingeschoben und wirkt aufgrund seiner keilartigen Form nach Art einer Spaltaxt, es wirkt auf den Endbereich 18 zusätzlich noch ein mechanisches Moment, um zumindest einen Teil eines karosserieseitigen Lager 6 des lasttragenden Führungsmittels 4 nach seiner Loslösung aus der karosserieseitigen Aufnahme 14 in Richtung auf das Rad 1 weg zu drücken bzw. herauszuhebeln. Das lasttragende Führungsmittel 3 ist damit nicht länger über die karosserieseitige Aufnahme 14 mit der Fahrzeugkarosserie gelenkig verbunden. Damit kann das Rad 1 nun ein Bahn beschreiben, die nicht länger durch dieses zuvor angelenkte Führungsmittel 3 vorgegeben ist, siehe 1d.
  • Die Abbildungen der 5a und 5b stellen zweier Einzelheiten von 4 dar. Die vergrößerte Draufsicht dieser Einzelheit zeigt in 5a, dass der hebelartig ausgebildete Endbereich 18 der Zerstörungseinrichtung 12 in einem Abstand D von der karosserieseitigen Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 entfernt verschieblich positioniert ist. Hier liegt der Endbereich 18 auf einer Halterung 19 auf, die an der karosserieseitigen Aufnahme 14 fixiert ist. Damit ist sichergestellt, dass im Zuge eines Small-overlap-Unfalls der Endbereich 18 durch die Halterung 19 gezielt auf einen Punkt der Aufnahme 14 geführt wird, um die Aufnahme 14 an einem Punkt gezielt zu zerstören.
  • 5b zeigt im Wesentlichen die Draufsicht der 5a in einer Ansicht von schräg links her, um die Führung des Endbereichs 18 durch die Halterung 19 auf einen kleinen Bereich der karosserieseitigen Aufnahme 14 des lasttragenden Führungsmittels 3 zu verdeutlichen und auch ein nachfolgendes Aushebeln des lasttragenden Führungsmittels 3 aus der Aufnahme 14 anschaulich zu machen.
  • Die vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschriebene Erfindung ermöglicht damit vorteilhafter Weise ein gezieltes Auslösen eines Führungsmittels 3 und somit die Einstellung einer Kinematik des dem Hindernis 11 zugewandten Rades 1, die in Hinblick auf eine Unversehrtheit einer Fahrgastzelle wesentliche Vorteile gegenüber einem bekannten Crash-Verhalten aufweist. Zudem beeinflusst der beschriebene Wirkmechanismus sonstige Auslegungskriterien von Lenkanbindungen, Lenkers oder sonstigen Fahrwerkselementen nicht, so dass in Betriebslast- und Missbrauchsfällen außerhalb eines Small-overlap-Szenarios ein Auslösen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sicher auszuschließen ist. Ferner sind auch alle konventionellen Deformationsstrukturen, insbesondere Längsträger, von der Auslegung für den speziellen Lastfall des Small-overlap-Szenarios nicht beeinflusst, zumal durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzliches Gewicht nur in sehr geringem Maße eingebracht wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rad
    2
    Karosserie
    3
    lasttragendes Führungsmittel
    4
    sichelförmiger Lenker
    5
    radseitiges Lager des lasttragenden Führungsmittels 3
    6
    karosserieseitiges Lager des lasttragenden Führungsmittels 3
    7
    radseitiges Lager des Lenkers 4
    8
    karosserieseitiges Lager des Lenkers 4
    9
    Schweller
    10
    weicher Bodenbereich
    11
    Kollisionspartnereinrichtung
    12
    Zerstörungseinrichtung
    13
    Hilfsrahmen der Karosserie 2
    14
    karosserieseitige Aufnahme des lasttragenden Führungsmittels 3
    15
    karosserieseitige Aufnahme des sichelförmigen Lenkers 4
    16
    verbreiterter Endbereich der Zerstörungseinrichtung 12
    17
    Verbindungspunkt
    18
    hebelartig ausgebildeter Endbereich der Zerstörungseinrichtung 12
    19
    Halterung
    20
    F
    Kraft
    F1
    orthogonale Komponente der Kraft F in x-Richtung
    F2
    orthogonale Komponente der Kraft F in y-Richtung
    x
    Fahrtrichtung
    y
    Fahrzeug-Querrichtung in der horizontalen Ebene
    D
    Abstand/Luftspalt
    M
    Fahrzeuglängsachse
  • 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 102004027170 [0003]
    • DE 102006013548 A1 [0004]

Claims (17)

  1. Verfahren zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen im Zuge eines teilüberdeckten Crashs, insbesondere einer Small-overlap-Deformation, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rad (1), das in einem Nichtkollisionsfall durch lasttragende Führungsmittel (3, 4) relativ zu der Kraftfahrzeugkarosserie (2) geführt wird, im Kollisionsfall in seiner Stellung dadurch beeinflusst wird, dass eine Lastübertragung durch mindestens ein lastübertragendes Führungsmittel (3) auf das Rad (2) unterbrochen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung zeitlich vor einer kollisionsbedingten Verlagerung des geführten Rades (1) bezüglich der Fahrzeugkarosserie (2) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung zeitlich während einer kollisionsbedingten Verlagerung des geführten Rades (1) bezüglich der Fahrzeugkarosserie (2) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einwirkung kollisionsbedingter Kräfte (F) das Rad (1) mittels verbliebener lastübertragender Führungsmittel (4) auf steife Bereiche und insbesondere Schweller (9) der Fahrzeugkarosserie (2) zugeführt wird.
  5. Verfahren nach einem vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplung des Führungsmittels (3) im Bereich eines radseitigen Lagers (5) oder karosserieseitigen Lagers (6) des Führungsmittels (3) oder durch Zerstörung des Führungsmittels (3) selbst erfolgt.
  6. Anordnung zur Steuerung eines verbesserten Deformationsverhaltens in einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen im Zuge eines teilüberdeckten Crashs, insbesondere einer Small-overlap-Deformation, die zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch ausgebildet ist, dass ein zu entkoppelndes Fahrwerksbauteil als lastübertragendes Führungsmittel (3) zum Führen eines Rades (1) relativ zu einer Fahrzeugkarosserie (2) ausgebildet ist und zwei Befestigungseinrichtungen bzw. Lagerungen (5, 6) aufweist, und eine Zerstörungseinrichtung (12) vorgesehen ist, mittels welcher im Kollisionsfall eine Zerstörung einer Befestigungseinrichtung (5, 6) oder des Fahrwerksbauteils (3) selbst bewirkende Überlast einbringbar ist, wobei die Zerstörungseinrichtung (12) zur Erzeugung der Überlast durch ein kollisionsbedingtes Auftreffen einer Kollisionspartnereinrichtung (11) auf der Zerstörungseinrichtung (12) betätigbar ist.
  7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstörungseinrichtung (12) als Krafteinleitungsstrebe mit einem ersten Endbereich (16) und einem zweiten Endbereich (18) ausgebildet ist, wobei der erste Endbereich (16) in einem zu erwartenden Kontaktbereich mit der Kollisionspartnereinrichtung (11), insbesondere einem Hindernis im Kollisionsfall, angeordnet ist und der zweite Endbereich (18) der im Kollisionsfall zu zerstörenden Lagerung (5, 6) und/oder dem Führungsmittel (3) zugewandt ist, wobei die Zerstörungseinrichtung (12) im Kollisionsfall zum Leiten von Aufprallenergie auf die zu zerstörende Lagerung (5, 6) oder auf das Führungsmittel (3) selbst ausgebildet ist.
  8. Anordnung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstörungseinrichtung (12) im Normalbetrieb relativ zu der Fahrzeugkarosserie oder relativ zu einem Hilfsrahmen (13) ortsfest unter Beibehaltung eines Abstandes (D) von der zu zerstörenden Lagerung (5, 6) und/oder dem Führungsmittel (3) angeordnet ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstörungseinrichtung (12) mittels im Kollisionsfall auf sie einwirkender Kräfte (F) relativ zu der zu zerstörenden Lagerung (5, 6) und/oder dem Führungsmittel (3) auf diese auftreffend relativ zur Fahrzeugkarosserie oder relativ zu einem Hilfsrahmen (13) verschieblich und/oder schwenkbar gelagert ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungseinrichtung oder Halterung (19) zur verschieblichen oder gelenkigen Lagerung der Zerstörungseinrichtung (12) im Kollisionsfall vorhanden ist, welche die Zerstörungseinrichtung (12) gezielt gegen die zu zerstörende Lagerung (5, 6) und/oder das Führungsmittel (3) lenkt.
  11. Anordnung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entkoppelnde Fahrwerksbauteil bzw. Führungsmittel (3) ein Lenker, eine Spurstange oder ein Stabilisator ist, insbesondere ein Querlenker eines Vorderrades eines Kraftfahrzeugs.
  12. Anordnung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstörungseinrichtung (12) nach Art eines Schlaghammers oder Meißels auf die Befestigungseinrichtung (14) das Lager (5, 6) oder das Führungsmittel (3) einwirkt, insbesondere nach Überwindung des Abstands (D).
  13. Anordnung nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endbereich (16) der Zerstörungseinrichtung (12) derart in Fahrtrichtung vor einem Rad (1) angeordnet ist, dass der zu erwartende Kontakt der Zerstörungseinrichtung (12) mit der Kollisionspartnereinrichtung (11), zum Beispiel dem Hindernis, vor einem Kontakt des Hindernisses (11) mit dem Rad (1) erfolgt.
  14. Anordnung nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) gesehen der zu erwartende Kontaktbereich der Zerstörungseinrichtung (12) mit dem Hindernis (11) außerhalb eines Fahrzeuglängsträgers, insbesondere zumindest teilweise überlappend mit einer Position eines zugeordneten Rades (1) überlappend angeordnet ist.
  15. Anordnung nach Anspruch 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Fahrtrichtung vorderes Ende (16) der Zerstörungseinrichtung (12) gegenüber einer Fahrzeuglängsrichtung (x) um einen Winkel (α) nach hinten gefeilt bzw. keilförmig verjüngt ausgebildet ist, wobei der Winkel (α) insbesondere zwischen ca. 20° und 90° liegt.
  16. Anordnung nach Anspruch 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstörungseinrichtung (12) derart verschieblich und schwenkbar gelagert ist, dass aufgrund kollisionsbedingter Kräfte (F) auf die Zerstörungseinrichtung (12) zunächst eine im Wesentlichen translatorische Verschiebung der Zerstörungseinrichtung (12) zum Zwecke der Zerstörung der Befestigungseinrichtung (14), Lagerung (5, 6) oder des zu entkoppelnden Führungsmittel (3) erfolgt und anschließend eine Schwenkbewegung stattfindet, welche ein Aushebeln des zu entkoppelnden Führungsmittel (3) aus der Befestigungseinrichtung (14) erleichtert oder unterstützt.
  17. Anordnung nach Anspruch 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (16) der Zerstörungseinrichtung (12) in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gesehen zumindest teilweise vor einem zugeordneten Rad (1) angeordnet ist, zu einem geringeren Anteil in Fahrzeug-Querrichtung (y) abgewinkelt ist und sich vorwiegend in Fahrzeuglängsrichtung (x) zur Abdeckung eines durch sonstige Längsträger der Fahrzeugkarosserie (2) nicht erfassten Breitenbereich des Fahrzeugs erstreckt.
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