DE19546352C2 - Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie

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Description

Die Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie und insbesondere eine vordere Rahmenkon­ struktion eines Unterflur- bzw. Stirnsitzfahrzeugs mit einem Fahrgestellrahmen.
Im allgemeinen ist es bei Unterflurfahrzeugen schwie­ rig, für ausreichend Raum zu sorgen, um die Stoßenergie im Falle eines Frontalzusammenstoßes aufzunehmen, und daher muß die Stoßenergie mit einer viel kleineren Knautschzone aufge­ nommen werden als bei einem Fahrzeug mit Motorhaube. Es ist wohlbekannt, daß eine Fahrgestellrahmenkonstruktion für diesen Zweck wirkt, da der linke und der rechte Längsträger des Fahr­ gestellrahmens Stoßenergie aufnehmen, indem diese Längsträger in Längsrichtung zusammengedrückt werden.
Bei der Rahmenkonstruktion mit Längsträgern und einer vorderen Stoßstange, die von hinten direkt mit den Vorderenden der Längsträger verbunden ist, zeigt jedoch im Falle eines Frontalzusammenstoßes die Tendenz, daß ein Stoßsensor für ein Airbagsystem unabhängig von der Stärke des Aufpralls mit zu hoher Empfindlichkeit arbeitet, da der Aufprallstoß direkt und augenblicklich auf die Längsträger übertragen wird. Deshalb ist es sehr schwierig, eine Nichtauslösezone zu bestimmen, in welcher der Airbag nicht in Funktion tritt, wenn ein leichter oder mittlerer Zusammenstoß erfolgt.
Um dieses Problem zu lösen, offenbart die JP 5-12 361 U ein Verfahren, bei dem in dem Längsträger senkrecht zu diesem mehrere Rippen angeordnet sind und an Teilen nahe dem Fuß der Rippen dünnwandige Abschnitte vorgesehen sind, so daß der Längsträger in Längsrichtung des Fahrzeugs leichter zu­ sammengedrückt wird, um den Aufprallwiderstand im Anfangssta­ dium eines Zusammenstoßes zu verringern.
Diese Mittel der Verwendung eines zusammendrückbaren bzw. knautschfähigen Fahrgestellrahmens ist auf den Fahrzeug­ typ mit Motorhaube anwendbar, bei dem eine ausreichende Knautschzone im Fahrzeug sichergestellt werden kann, sie sind aber nicht auf das Unterflurfahrzeug anwendbar, das die Stoß­ energie innerhalb einer sehr kleinen Knautschzone aufnehmen muß. Folglich wird beim Unterflurfahrzeug mit Fahrgestellrah­ men bei einem leichten oder mittleren Aufprall die Stoßenergie im allgemeinen durch die Deformation der vorderen Stoßstange, die um einen gegebenen Abstand vom Vorderende des Längsträgers (des vorderen Querträgers) vorsteht, und des vorderen Teils der Fahrerkabine aufgenommen.
Diese Konstruktion mit vorstehender Stoßstange weist jedoch diverse Nachteile auf, wie z. B. einen mangelnden Wi­ derstand im Anfangsstadium eines Zusammenstoßes, eine Verzöge­ rung des Anstiegs der Stoßbeanspruchung, eine Vergrößerung der Stoßstangenabmessungen, eine unstetige Aufnahme der Stoßener­ gie und eine unscharfe Erfassung durch den Stoßsensor.
Die AT 334 221 zeigt ein energieabsorbierendes Bauteil für Kraftfahrzeuge, das als Hohlkörper ausgebil­ det und mit Schaumstoff gefüllt ist. Das Raumgewicht bzw. die Dichte des Schaumstoffes steht in einem solchen Verhältnis zur Wandstärke der aus einem faltbaren Mate­ rial, z. B. Stahlblech, bestehenden Wandung des Hohlkör­ pers, daß der Schaumstoff bei Belastung das Verformungs­ verhalten der Hohlkörperwandung im Sinne einer von einem Ende des Hohlkörpers ausgehenden, im wesentlichen gleichmäßigen Faltung beeinflußt.
Die DE 42 39 460 A1 zeigt eine Stoßverzehrvorrich­ tung, die von einem zwischen dem Rahmen eines Fahrzeuges und dem Stoßfänger angeordneten Hohlkörper gebildet wird, der aus einem plastisch verformbaren Material be­ steht. Beispielsweise soll über das Verhältnis zwischen Wandstärke und Durchmesser und durch Materialeigenschaf­ ten des Hohlkörpers dessen Faltenbildung beeinflußt wer­ den.
Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile der be­ kannten Vorrichtungen beseitigen, und eine Aufgabe der Erfin­ dung besteht darin, eine vordere Rahmenkonstruktion zu schaf­ fen, die in der Lage ist, Stoßenergie innerhalb einer begrenzten Knautschzone wirksam aufzunehmen und für eine stabile Funktion eines Airbags einen Aufprall richtig zu erfassen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vordere Rahmenkonstruktion zu schaffen, bei der eine Feinsteuerung beim Ermitteln eines richtigen Zeitpunktes für die Auslösung des Airbags auch bei einem Unterflurfahrzeug mit kleiner Knautschzone verfügbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgaben weist die erfindungsgemäße vordere Rahmenkonstruktion auf:
ein Stoßdämpferelement, das am Vorderende eines Längs­ trägers des Fahrzeugs angebracht ist;
einen am Vorderende des Stoßdämpferelements angebrach­ ten vorderen Querträger;
in das Stoßdämpferelement eingebrachten Aluminium­ schaum; und
einen in den Aluminiumschaum eingebetteten Stoßsensor.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1A eine perspektivische Ansicht eines Unterflur­ fahrzeugs mit Fahrgestellrahmen, Fig. 1B eine Draufsicht, die einen vorderen Teil eines Fahrgestellrahmens darstellt, und Fig. 1C eine vergrößerte Schnittdarstellung, die den Schnitt X-X in Fig. 1B darstellt;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines in Fig. 1A dargestell­ ten Fahrzeugs;
Fig. 3A eine perspektivische Ansicht eines Aluminium­ schaumblocks, der nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem anderen Behälter als einem Rahmenprofil hergestellt wird, Fig. 3B eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel für einen Aluminiumschaum zeigt, der maßgenau für ein Stoßdämpferelement aus dem in Fig. 3A abgebildeten Block ge­ formt wird, und Fig. 3C eine perspektivische Ansicht, die den vorderen Teil eines Fahrgestellrahmens darstellt, in den unter Verwendung des in Fig. 3B abgebildeten Aluminiumschaums ein Stoßdämpferelement eingesetzt wird; und
Fig. 4 eine Schnittansicht, die einen Schnitt X-X in Fig. 1B nach einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegen­ den Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Wie aus Fig. 1B erkennbar, weist ein Fahrgestellrahmen 1 einen linken und einen rechten Längsträger 2, 2, einen mit einem Vorderende der Längsträger 2, 2 verbundenen vorderen Querträger 3 und mehrere Querträger 4 auf. Der Fahrgestellrah­ men 1 besteht aus Rohren, (im allgemeinen aus Stahl) von rechteckigem Querschnitt. Der linke bzw. der rechte Längsträ­ ger 2 verzweigt sich zu einem äußeren Längsträger, der unter einem gegebenen Winkel nach außen geneigt ist, und einem inne­ ren Längsträger, der annähernd parallel zu einer Karosseriemittellinie Y-Y verläuft. Der äußere und der innere Längsträger weisen jeweils ein Stoßdämpferelement 5 auf.
Das Stoßdämpferelement 5 weist ein Rahmenprofil 51 auf, das aus dünnwandigen Vierkantrohren aus Aluminium (einschließ­ lich Aluminiumlegierung) und einem darin eingebrachten Alumi­ niumschaum 52 besteht. Am vorderen Ende des Rahmenprofils 51 ist ein Querträgermontageprofil 51a vorgesehen, das U-förmig ausgebildet ist. An dem Querträgermontageprofil 51a wird mit­ tels Durchgangsschrauben und Muttern ein vorderer Querträger 3 aus stranggepreßtem Aluminium (einschließlich Aluminiumlegie­ rung) befestigt.
Nachstehend wird der wohlbekannte Herstellungsprozeß von Aluminiumschaum kurz erläutert: zunächst wird Aluminium oder Aluminiumlegierung geschmolzen, dann wird der Aluminium­ schmelze ein Verdickungsmittel (z. B. eine vorgeschriebene Menge Calcium) zugegeben und zum Eindicken gerührt, dann wird ein Schaumbildner (z. B. eine vorgeschriebene Menge Titanhy­ droxid) zugegeben und nochmals gerührt, und dann erfolgt in einem geschlossenen Behälter die Schaumbildung. Der so gewon­ nene Aluminiumschaumblock weist in dem Teil nahe der Innenwand des Behälters, d. h. in seinem randnahen Teil, wegen ungenü­ gender Schaumbildung eine hohe Dichte auf (ist relativ hart) und ist inhomogen, und daher wird im allgemeinen nur der Teil in der Nähe der Blockmitte aus dem Block ausgeschnitten und als schallschluckendes oder wärmeisolierendes Material verwen­ det, da es eine niedrige Dichte aufweist (verhältnismäßig weich ist) und homogen ist.
In diesem Ausführungsbeispiel werden vorgeschriebene Mengen Verdickungsmittel und Schaumbildner dem geschmolzenen Aluminium oder der geschmolzenen Aluminiumlegierung zugesetzt, und dieses geschmolzene Aluminium oder die geschmolzene Alumi­ niumlegierung wird dann in das Rahmenprofil 51 eingefüllt, um darin aufgeschäumt zu werden. Infolgedessen besteht der Alumi­ niumschaumblock 52, den man in dem Rahmenprofil 51 nach dem Verfahren auf der Basis dieses Ausführungsbeispiels erhält, aus einem relativ harten Teil mit hoher Dichte in der Nähe der Blockoberfläche und einem relativ weichen Teil mit niedriger Dichte im Blockinneren.
Das so beschaffene Stoßdämpferelement 5 wird durch Schrauben und Muttern mit dem Vorderende des Längsträgers 2 verbunden, und außerdem wird der vordere Querträger 3 durch Schrauben und Muttern am Vorderende des Stoßdämpferelements 5 befestigt. Ferner wird, wie in Fig. 2 dargestellt, angrenzend an den vorderen Querträger 3 eine vordere Stoßstange 6 ange­ bracht. In Fig. 2 ist eine Position des vorderen Querträgers 3 gemäß den bekannten Vorrichtungen durch eine gestrichelte Li­ nie angedeutet. Daher wird bei den bekannten Vorrichtungen in einer mit δ bezeichneten Knautschzone zwischen der vorderen Stoßstange 6 und dem Querträger 3 eine Stoßenergie durch die Deformation der vorderen Stoßstange 6 und des Vorderteils der Fahrerkabine 7 aufgenommen.
Bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs greift die Stoßbeanspruchung über die vordere Stoßstange 6 am Fahrge­ stellrahmen 1 an. Dann wird im Anfangsstadium des Aufpralls die angreifende Stoßbeanspruchung durch die Beul- bzw. Knick­ deformation des vorderen Querträgers 3 und durch das Stoßdämp­ ferelement 5 aufgefangen, das den vorderen Teil des Längsträ­ gers bildet.
Da der in das Aluminium-Rahmenprofil 51 eingebrachte Aluminiumschaum 52 in Oberflächennähe eine harte Schicht auf­ weist, verleiht er dem Stoßdämpferelement 5, wenn es zusammen­ gedrückt wird, je nach der Aufprallstärke eine geeignete An­ fangswiderstandskraft und bewirkt eine stabile Knick­ deformation. Im Ergebnis wird eine genaue Erfassung durch den Stoßsensor ausgeführt, und daher kann eine sogenannte Nicht­ auslösezone sicher abgeschätzt werden.
Bei dem in Fig. 1C dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stoßdämpferelement 5 so beschaffen, daß der Aluminium­ schaum 52 aus geschmolzenem Aluminium im Rahmenprofil 51 her­ gestellt wird. Als Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels kann jedoch das Stoßdämpferelement 5 auch so aufgebaut werden, daß der Aluminiumschaum 52 in einem anderen Behälter von größeren Abmessungen als denen des Rahmenprofils 51 herge­ stellt wird, der so erhaltene Aluminiumschaumblock dann pas­ send zur inneren Form des Rahmenprofils 51 ausgeschnitten und in das Profil eingesetzt wird. In diesem Falle kann der in das Rahmenprofil 51 einzusetzende Aluminiumschaum 52 so beschaffen sein, daß er an seinem vorderen Teil eine niedrige Dichte auf­ weist, die zum hinteren Teil hin allmählich höher wird. Bei der vorliegenden Erfindung ist diese Abwandlung in Fig. 3A bis 3C als zweites Ausführungsbeispiel dargestellt.
Das heißt, zunächst wird in einem Behälter, der mehr als doppelt so groß ist wie das Rahmenprofil 51, ein Aluminiumschaumblock "a" hergestellt, wie in Fig. 3A gezeigt. Der Aluminiumschaumblock "a" weist in dem Abschnitt in der Nähe der Behälterinnenwand eine höhere Dichte und in dem Abschnitt nahe der Behältermitte eine niedrige Dichte auf. Die Dichte­ verteilung wird durch die Schaumbildungscharakteristik be­ stimmt.
Ein oberer und ein unterer Abschnitt "b" und "c" mit hoher Dichte und Abschnitte "d" und "e" mit hoher Dichte auf beiden Seiten werden von dem Aluminiumschaumblock "a" abge­ schnitten, und der restliche Teil wird passend für das Rahmen­ profil 51 in zwei Stücke "f" und "f" geschnitten, wie in Fig. 3B abgebildet. Dieser Aluminiumschaum "f" ist so beschaffen, daß er in einem Abschnitt an einem Ende homogen ist und eine niedrige Dichte aufweist, während die Dichte in dem Abschnitt nahe dem anderen Ende allmählich ansteigt. Wie in Fig. 3C dar­ gestellt, wird dieser Aluminiumschaumblock "f" in das Rahmen­ profil 51 eingesetzt, wobei der Abschnitt mit niedriger Dichte nach vorn weist. Das so beschaffene Stoßdämpferelement 5 wird mittels Schrauben und Muttern mit seinem hinteren Ende am Vor­ derende des Längsträgers 2 befestigt. Das Querträgermontage­ profil 51a des Vorderteils des Stoßdämpferelements 5 wird mit­ tels Schrauben und Muttern am vorderen Querträger 3 befestigt. Zuvor wird eine Trägerplatte 21 mit der Innenseite des Längs­ trägers 2 verschweißt. Das Stoßdämpferelement 5 wird mittels Schrauben und Muttern am Längsträger 2 so befestigt, daß die Trägerplatte 21 an die Hinterkante des Rahmenprofils 51 und an die hintere Fläche des Aluminiumschaums 52 mit hoher Dichte anstößt.
Ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Fahrgestellrahmen 1, der somit an seinem vorderen Teil das Stoßdämpferelement 5 und den Längs­ träger 2 aufweist, mit dem vorderen Querträger 3 verbunden, und die vordere Stoßstange 6 wird angrenzend an den vorderen Querträger 3 angebracht.
Nach dem zweiten Ausführungsbeispiel kann ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel bei einem leichten oder mitt­ leren Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs eine Nicht-Auslöse­ zone, in welcher der Stoßsensor für den Airbag nicht anspricht, eindeutig abgeschätzt werden, da der vordere Querträ­ ger 3 und das Stoßdämpferelement 5 der Knickdeformation ausge­ setzt sind. Da ferner bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der in das Rahmenprofil 51 eingesetzte Aluminiumschaum 52 an seiner Vorderseite einen Abschnitt mit niedriger Dichte und nach seiner Rückseite hin eine höhere Dichte aufweist, und da ferner das Rahmenprofil 51 an seiner Hinterkante durch die Trägerplatte 21 unterstützt wird, erfolgt das Zusammendrücken des Stoßdämpferelements 5 von seinem vorderen zum hinteren Ende hin mit einem allmählich ansteigenden Widerstand, wodurch die Stoßenergie wirksam aufgenommen wird.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung. Dabei ist ein Stoßsensor 8 für den Airbag in den Alumi­ niumschaum 52 des Stoßdämpferelements 5 eingebaut. Die anderen Konstruktionen sind die gleichen wie in Fig. 1B und 1C. Im allgemeinen ist in dem Unterflurfahrzeug mit Fahrgestellrahmen der Stoßsensor am Bodenabschnitt der Fahrerkabine installiert (das Bezugszeichen 8' von Fig. 2 zeigt eine Position, wo bei den bekannten Vorrichtungen der Stoßsensor installiert wird). In dieser Position ist es jedoch schwierig, einen fein abge­ stimmten Erfassungszeitpunkt zu finden, da die Stoßbeanspru­ chung im Verlauf der breiten Verteilung der Stoßbeanspruchung auf Abschnitte innerhalb der Fahrerkabine teilweise auf den Stoßsensor übertragen wird. Das heißt, wegen des Volumenunter­ schieds zwischen den Airbags auf der Fahrer- und der Bei­ fahrerseite muß im allgemeinen eine sehr fein abgestimmte Zeitverzögerung zwischen dem Auslösen des Airbags auf der Fah­ rerseite und des Airbags auf der Beifahrerseite festgesetzt werden. Daher macht es die bisher übliche Anordnung des Stoß­ sensors auf dem Boden nahezu unmöglich, einen genauen Erfas­ sungszeitpunkt für den Stoßsensor zu erhalten.
Es ist eine Aufgabe des dritten Ausführungsbeispiels, diesen Nachteil zu beseitigen. Wie oben beschrieben, ist die Konstruktion so beschaffen, daß das Stoßdämpferelement das Rahmenprofil 51, das am vorderen Längsträgerteil des Fahrge­ stellrahmens 1 vorgesehen ist und aus einem dünnwandigen Alu­ miniumrohr besteht, und den in das Rahmenprofil 51 ein­ gebrachten Aluminiumschaum 52 aufweist, wobei der Stoßsensor 8 in den Aluminiumschaum 52 des Stoßdämpferelements 5 ein­ gebettet ist. Da bei dieser Konstruktion die vom Vorderende des Stoßdämpferelements 5 her angreifende Stoßbeanspruchung direkt auf den Stoßsensor 8 übertragen wird, kann ein genauer und fein abgestimmter Zeitpunkt für die Auslösung des Airbags auf der Fahrer- bzw. auf der Beifahrerseite festgesetzt wer­ den.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Stoßsensor 8 einen festen Kontakt 81, bewegliche Kontakte 82, 82, eine bewegliche Spitze 83 und ein Gehäuse 84 auf. Wenn ein leichter oder mittlerer Zusammenstoß erfolgt, bewegt sich die bewegliche Spitze 83 vorwärts und bringt die beweglichen Kontakte 82, 82 in Berührung mit dem festen Kon­ takt 81, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt wird.
Als nächstes wird beschrieben, wie der Stoßsensor 8 an dem Aluminiumschaum 52 angebracht wird. Bei dem in Fig. 4 dar­ gestellten Ausführungsbeispiel wird zunächst der Hauptkörper des Stoßsensors 8 an einer Sensorträgerplatte 53 befestigt, dann wird das geschmolzene Aluminium in das Rahmenprofil 51 gegossen und durch die Sensorträgerplatte 53 zusammen mit dem Sensorhauptkörper abgedeckt. Dann wird das geschmolzene Alumi­ nium im Rahmenprofil 51 aufgeschäumt, nachdem die Sensorträ­ gerplatte 53 an dem Rahmenprofil 51 befestigt worden ist, und man erhält den Aluminiumschaum 52. Als weitere Abwandlung die­ ses Ausführungsbeispiels kann andererseits der Aluminiumschaum 52 zusätzlich zu dem in Fig. 4 dargestellten Zustand hinter der Sensorträgerplatte eingefüllt werden. In diesem Falle wird der gesamte Körper des Stoßsensors 8 in den Aluminiumschaum 52 eingebettet. Ferner kann bei der Anwendung eines derartigen Stoßsensors auf das in Fig. 3C dargestellte Ausführungsbei­ spiel eine Konstruktion verwendet werden, wobei der Stoßsensor 8 in eine vorher in dem Aluminiumschaum 52 ausgebildete Boh­ rung eingesetzt und an der Sensorträgerplatte 21 befestigt wird.
Außerdem können bei den oben erwähnten Ausführungsbei­ spielen Abschnitte 3a des vorderen Querträgers 3 im Inneren mit Aluminiumschaum gefüllt werden. Ferner kann das Rahmenpro­ fil 51 des Stoßdämpferelements 5 aus anderen Materialien als Aluminium hergestellt werden, wie z. B. aus Stahlrohren. In diesem Falle kann die Rohrdicke kleiner als die des Längsträ­ gers sein (der im allgemeinen aus Stahl besteht), so daß das Rahmenprofil 51 in Längsrichtung leicht zusammendrückbar ist. Ferner ist das Material des vorderen Querträgers 3 nicht auf Aluminium (einschließlich Aluminiumlegierung) beschränkt. Wenn Stahl anstelle von Aluminium verwendet wird, können die Ver­ bindungen zwischen dem vorderen Querträger 3 und dem Stoßdämp­ ferelement 5 oder zwischen dem Stoßdämpferelement 5 und dem Längsträger 2 durch Schweißen anstatt durch Schrauben und Mut­ tern hergestellt werden.
Zusammenfassend läßt sich sagen, daß nach der vorlie­ genden Erfindung bei dem Unterflurfahrzeug mit Fahrgestellrah­ men der vordere Fahrgestellrahmen durch das Stoßdämpferele­ ment, das am vorderen Teil des Fahrgestellrahmens vorgesehen ist und aus dem dünnwandigen, zusammendrückbaren Rohr und dem darin eingebrachten Aluminiumschaum besteht, und den vorderen Querträger gebildet wird, der unmittelbar hinter der Stoß­ stange angebracht und mit dem vorderen Ende des Stoßdämpfer­ elements verbunden ist. Bei einem Frontalzusammenstoß des Fahrzeugs erzielt man durch diesen Aufbau einen geeigneten Anfangswiderstand und eine stabile Knickdeformation. Ferner kann ein genauer Auslösezeitpunkt des Airbags sichergestellt werden.

Claims (25)

1. Vordere Rahmenkonstruktion eines Fahrzeugs, mit
einem in Längsrichtung auf der linken bzw. der rechten Seite des Fahrzeugs vorgesehenen Längsträger (2), mehreren in Querrichtung mit dem Längsträger (2) zu verbindenden Querträgern (4),
einer vorderen Stoßstange (6), die einen vordersten Teil der vorderen Rahmenkonstruktion überdeckt, um im Falle eines Frontalzusammenstoßes einen Aufprall aufzunehmen,
mindestens einem mit dem Vorderende des Längsträgers (2) und einem Querträger (4) verbundenen Stoßdämpferelement (5);
einem zwischen der vorderen Stoßstange (6) und dem Stoßdämpferelement (5) an dessen Vorderende eingesetzten vorderen Querträger (3);
einem in dem Stoßdämpferelement (5) enthaltenen Aluminiumschaum (52); und
einem in einem hinteren Endabschnitt des Aluminiumschaums eingebetteten Stoßsensor (8) zur Detektion eines Aufpralls.
2. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 1 mit einem in dem Stoßdämpferelement enthaltenen Aluminiumschaum (52), der im vorderen Teil des Stoßdämpferelementes (5) eine niedrige Dichte aufweist und im hinteren Teil des Stoßdämpferelementes (5) eine hohe Dichte aufweist.
3. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, die aufweist:
eine mit dem Vorderende des Längsträgers (2) verbundene Trägerplatte (21); und
mindestens ein Stoßdämpferelement (5) mit einem Rahmenprofil (51), das so mit dem Vorderende des Längsträgers (2) verbunden ist, dass sein hinteres Ende die Trägerplatte (21) berührt, wobei der in dem Stoßdämpferelement (5) enthaltene Aluminiumschaum (52) so angeordnet ist, dass sein hinteres Ende die Trägerplatte (21) berührt.
4. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner aufweist:
einen zweiten, in dem vorderen Querträger (3) enthaltenen Aluminiumschaum.
5. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Stoßdämpferelement (5) aus dünnwandigem Aluminium- oder Stahlrohr besteht.
6. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei
das Stoßdämpferelement (5) in seiner hinteren Hälfte ein rohrförmiges Hohlprofil und in seiner vorderen Hälfte ein U-Profil (51a) aufweist;
der Aluminiumschaum (52) durch Zugabe eines Schaumbildners zu geschmolzenem Aluminium innerhalb des rohrförmigen Hohlprofils gebildet wird;
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch mechanische Befestigungsmittel verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch mechanische Befestigungsmittel mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
7. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 6, wobei
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch Schweißen verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch Schweißen mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
8. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei
das Stoßdämpferelement (5) in seiner hinteren Hälfte ein rohrförmiges Hohlprofil und in seiner vorderen Hälfte ein U-Profil (51a) aufweist;
der Aluminiumschaum (52) in das rohrförmige Hohlprofil eingesetzt wird, nachdem er für die Aufnahme in das rohrförmige Hohlprofil maßgenau zugeschnitten wurde, und dann durch die Trägerplatte (21) von hinten abgestützt wird;
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch mechanische Befestigungsmittel verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch mechanische Befestigungsmittel mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
9. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 8, wobei
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch Schweißen verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch Schweißen mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
10. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der vordere Querträger (3) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
11. Fahrerkabine mit einer vorderen Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Fahrzeug mit einer Fahrerkabine (7) nach Anspruch 11.
13. Vordere Rahmenkonstruktion eines Fahrzeugs, mit
einem in Längsrichtung auf der linken bzw. der rechten Seite des Fahrzeugs vorgesehenen Längsträger (2),
mehreren in Querrichtung mit dem Längsträger (2) zu verbindenden Querträgern (4),
einer vorderen Stoßstange (6), die einen vordersten Teil der vorderen Rahmenkonstruktion überdeckt, um im Falle eines Frontalzusammenstoßes einen Aufprall aufzunehmen,
mindestens einem mit dem Vorderende des Längsträgers (2) und einem Querträger (4) verbundenen Stoßdämpferelement (5);
einem zwischen der vorderen Stoßstange (6) und dem Stoßdämpferelement (5) an dessen Vorderende eingesetzten vorderen Querträger (3); und
einem in dem Stoßdämpferelement (5) enthaltenen Aluminiumschaum (52), der im vorderen Teil des Stoßdämpferelementes (5) eine niedrige Dichte aufweist und im hinteren Teil des Stoßdämpferelementes (5) eine hohe Dichte aufweist.
14. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 13, die aufweist:
eine mit dem Vorderende des Längsträgers (2) verbundene Trägerplatte (21), und
mindestens ein Stoßdämpferelement (5) mit einem Rahmenprofil (51), das so mit dem Vorderende des Längsträgers (2) verbunden ist, dass sein hinteres Ende die Trägerplatte (21) berührt, wobei der in dem Stoßdämpferelement (5) enthaltene Aluminiumschaum (52) so angeordnet ist, dass sein hinteres Ende die Trägerplatte (21) berührt.
15. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 13 oder 14, die ferner aufweist:
einen in den Aluminiumschaum eingebetteten Stoßsensor (8) zur Detektion eines Aufpralls.
16. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 15, die ferner aufweist:
einen zweiten, in dem vorderen Querträger (3) enthaltenen Aluminiumschaum.
17. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Stoßdämpferelement (5) aus dünnwandigem Aluminium- oder Stahlrohr besteht.
18. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei
das Stoßdämpferelement (5) in seiner hinteren Hälfte ein rohrförmiges Hohlprofil und in seiner vorderen Hälfte ein U-Profil (51a) aufweist;
der Aluminiumschaum (52) durch Zugabe eines Schaumbildners zu geschmolzenem Aluminium innerhalb des rohrförmigen Hohlprofils gebildet wird;
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch mechanische Befestigungsmittel verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch mechanische Befestigungsmittel mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
19. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 18, wobei
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch Schweißen verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch Schweißen mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
20. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei
das Stoßdämpferelement (5) in seiner hinteren Hälfte ein rohrförmiges Hohlprofil und in seiner vorderen Hälfte ein U-Profil (51a) aufweist;
der Aluminiumschaum (52) in das rohrförmige Hohlprofil eingesetzt wird, nachdem er für die Aufnahme in das rohrförmige Hohlprofil maßgenau zugeschnitten wurde, und dann durch die Trägerplatte (21) von hinten abgestützt wird;
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch mechanische Befestigungsmittel verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch mechanische Befestigungsmittel mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
21. Vordere Rahmenkonstruktion nach Anspruch 20, wobei
das Stoßdämpferelement (5) mit dem Längsträger (2) an dessen rohrförmigem Hohlprofil durch Schweißen verbunden wird; und
der vordere Querträger (3) durch Schweißen mit dem U-Profil (51a) verbunden wird.
22. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei der Stoßsensor (8) in einen hinteren Endabschnitt des Aluminiumschaums (52) eingebettet wird.
23. Vordere Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 22, wobei der vordere Querträger (3) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
24. Fahrerkabine mit einer vorderen Rahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 13 bis 23.
25. Fahrzeug mit einer Fahrerkabine (7) nach Anspruch 24.
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