DE19611287A1 - Abstützung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte gattungsgemäße Abstützung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug (DE 37 10 808 A1) umfaßt eine deformierbare Karos­ seriestruktur in einem Vorderwagen, in der das Antriebsaggregat elastisch gelagert ist. Das Antriebsaggregat ist dabei eine Einheit aus einer Brenn­ kraftmaschine und einem entgegen der Fahrtrichtung angeordneten Ge­ triebe mit Getriebegehäuse. Das Antriebsaggregat ist durch wenigstens ein Zugband mit der Karosseriestruktur verbunden.

Konkret ist hier die Brennkraftmaschine in einem weit vorne liegenden Be­ reich mit einem etwas schräg nach hinten versetzten Anschlußpunkt an einem Längsträger verbunden, insbesondere an der bevorzugten Seite eines Offset-Aufpralls. Offset-Kollisionen treten im realen Unfallgeschehen be­ sonders häufig auf, z. B. bei Gegenverkehrsunfällen mit geringer Breiten­ überdeckung der kollidierenden Fahrzeuge.

Bei einer solchen Offset-Kollision wird die frontseitige Brennkraftmaschine einseitig belastet, wodurch eine Drehung des gesamten Antriebsaggregats um eine etwa vertikale Achse erfolgt. Eine solche Drehung wird durch die bekannte Zugbandanordnung nicht verhindert sondern je nach konkreter Anordnung noch begünstigt, so daß das Antriebsaggregat insbesondere mit dem rückwärtigen Getriebe eine Stoßrichtung zur crashabgewandten Seite erhält. Damit besteht die Möglichkeit, daß das Getriebe quer zum Mittel­ tunnel in den Fußraum an der crashabgewandten Seite verlagert wird. Ins­ besondere besteht diese Möglichkeit bei einem frontgetriebenen Kraftfahr­ zeug ohne Kardanwelle, bei dem das Getriebeende relativ wenig gegen Querkräfte abgestützt ist und bei Anordnungen von Antriebsaggregaten, bei denen das Getriebe von vornherein in einem Mitteltunnel relativ weit in den Fahrgastraum hineinsteht.

Es ist weiter eine Abstützung eines Antriebsaggregats in einem Fahrzeug bekannt (DE-AS 25 06 303), bei der ein Fanghaken eine rückwärtige Lage­ rung einer Getriebeeinheit übergreift. Bei einem Frontaufprall wird ein Ge­ genstück am Getriebegehäuse im Fanghaken zur Anlage gebracht, wo­ durch das Antriebsaggregat in Frontrichtung an der Karosseriestruktur über den Fanghaken abgestützt wird. Eine solche Anordnung kann eine Drehung um eine vertikale Achse bei einer Offset-Kollision nicht verhin­ dern.

Zudem wird bei einer weiter bekannten Abstützung eines Antriebsaggre­ gats in einem Kraftfahrzeug (DE 43 13 785 C2) die Drehung der Brenn­ kraftmaschine bei einer Offset-Kollision für einen kraftschlüssigen Eingriff an den Längsträgerstrukturen ausgenützt, so daß Kollisionsenergie auf beide Seiten der deformierbaren Längsträgerstruktur übertragen wird. Das Problem eines mitdrehenden Getriebegehäuses, das in den Fußraum hineindrehen kann, ist hier nicht behandelt.

Bei einer bekannten Aufhängung eines Antriebsaggregats (DE-AS 11 97 682), wird das rückseitige Getriebeende durch eine kurbelartige Torsions­ feder an einem seitlichen Längsträger elastisch gehalten. Die Drehung des Antriebsaggregats bei einer Offset-Kollision wird durch diese Torsionsfe­ derverbindung nicht verhindert, da die elastischen Lagerpunkte der Tor­ sionsfeder ebenso wie die übrigen elastischen Lagerpunkte des Antriebsag­ gregats abreißen.

Es ist weiter bekannt, das Getriebeende eines Antriebsaggregats über eine in Längsrichtung angeordnete Schwinge mit der Karosseriestruktur zu ver­ binden (DE 22 46 077 C2; DE-OS 21 52 136). Dadurch wird bei einem Frontalaufprall das Antriebsaggregat nach unten unter die steife Fahrgast­ zelle abgelenkt. Auch eine solche Anordnung verhindert nicht das Drehen des Antriebsaggregats bei einer Offset-Kollision.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Abstützung eines An­ triebsaggregats in einem Kraftfahrzeug so weiterzubilden, daß eine Dre­ hung um eine etwa vertikale Achse bei einer Offset-Kollision weitgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist das Getriebe des Antriebsaggregats durch wenig­ stens ein Zugband mit einem zugeordneten steifen Karosseriepunkt ver­ bunden, dergestalt, daß bei einem Offsetaufprall eine Drehung des Aggre­ gats mit einer Verlagerung des Getriebe in Fahrzeugquerrichtung verhin­ dert wird.

Dadurch ist ausgeschlossen, daß das Getriebe quer in den Fußraum der crashabgewandten Seite verlagert wird.

Das Zugband kann nach Anspruch 2 vorteilhaft als flexibles Zugseil und/oder Gurtband ausgeführt sein. Die Flexibilität ist zumindest über eine Teillänge erforderlich. Das Zugband hat in seiner Ausgangsstellung ein ge­ ringes Spiel so daß die betriebsmäßigen Auslenkungen des Antriebsaggre­ gats durch die elastische Lagerung nicht behindert werden, ist jedoch so weit gespannt, daß die Rückhaltefunktion gegen eine Drehbewegung be­ reits zu Beginn einer Offset-Kollision erfolgt.

Eine gut geeignete Abstützgeometrie wird nach Anspruch 3 dadurch er­ reicht, daß der erste Anschlußpunkt des Zugbandes am hinteren Ende des Getriebegehäuses liegt und der zweite Anschlußpunkt an einem seitlichen Längsträgerteil.

Nach der Statistik treten Offset-Kollisionen bei Fahrzeugen mit Linkslen­ kung besonders häufig an der linken Seite auf. Entsprechend wird nach Anspruch 4 das Zugband zu einem linksseitigen Trägerteil geführt. Bei einem Fahrzeug mit Rechtslenkung wird bevorzugt eine spiegelbildliche Anordnung verwendet. Um eine Drehung des Antriebsaggregats bei Offset- Kollisionen an beiden Fahrzeugseiten zu verhindern, sind gemäß Anspruch 5 zwei Zugbänder an beiden Seiten vorgesehen.

Regelmäßig ist zur Verhinderung einer Drehung des Antriebsaggregats ein entgegengerichtetes Zugband ausreichend. Je nach den Gegebenheiten kann jedoch auch ein zweites, in etwa der gleichen Abstützrichtung wir­ kendes Zugband gemäß Anspruch 6 zweckmäßig sein, wobei dann die zweiten Anschlußpunkte an den seitlichen Trägerteilen gegeneinander in Längsrichtung versetzt angebracht sind.

Eine besonders geeignete Abstützgeometrie ergibt sich nach Anspruch 7, wenn der oder die zweiten Anschlußpunkte an den Trägerteilen gegenüber dem Getriebeende schräg nach hinten versetzt an der Karosseriestruktur liegen. Dadurch ist bedingt durch die Kreisbewegung des Anschlußpunktes am Getriebeende gegenüber dem Anschlußpunkt an dem steifen Karosse­ rieknotenpunkt eine geringe Querverlagerung des Getriebeendes in Verbin­ dung mit einer Längsverlagerung möglich. Dadurch werden unter anderem Kraftspitzen im Zugband und an den Anschlußpunkten zu Beginn der Kol­ lision reduziert. Zudem erfolgt nach einer gewissen Längsverlagerung des Getriebeendes eine effektive tangentiale Querabstützung der Drehbewe­ gung.

Mit Anspruch 8 wird zusätzlich jedem hinteren, dem Getriebe zugeordne­ ten Zugband ein vorderes Zugband an der anderen Seite zwischen der Brennkraftmaschine und der Karosseriestruktur zugeordnet. Insbesondere soll nach Anspruch 9 dabei der karosserieseitige Anschlußpunkt seitlich schräg vor dem Anschlußpunkt an der Brennkraftmaschine liegen. Damit wird erreicht, daß auch der bei einer Offset-Kollision crashabgewandte Längsträger belastet wird und durch Deformation Aufprallenergie abbaut.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Draufsicht auf eine deformierbare Karosseriestruktur 1 im Bereich des Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs, in der ein (schraffiert gezeichnetes) Antriebsaggregat 2 elastisch an (nicht dargestellten) Lagerelementen abgestützt ist. Die Karosseriestruktur 1 um­ faßt einen linksseitigen Längsträger 3 und einen rechtsseitigen Längsträger 4, die jeweils in einen linksseitigen Schweller 5 und rechtsseitigen Schwel­ ler 6 übergehen. An der Frontseite ist ein querverlaufender Stoßfänger 7 angebracht. Zudem sind Querträger 8 und 9 vorgesehen, wobei der Quer­ träger 8 in Verbindung mit einer Stirnwand die vordere Begrenzung einer steifen Fahrgastzelle 10 bestimmt, in deren Längsmitte ein Mittentunnel 11 verläuft.

Das Antriebsaggregat 2 besteht aus einer Brennkraftmaschine 12 und einem entgegen der Fahrtrichtung angeordneten Getriebe 13 mit einem Getriebegehäuse 14. Das Getriebe 13 reicht in den Mittentunnel hinein, so daß sich zu beiden Seiten jeweils ein Fußraum 15, 16 für die vorderen In­ sassen erstreckt.

Das Fahrzeug ist kurz vor dem Aufprall auf ein festes Hindernis 17 darge­ stellt, wobei in einer "Offset-Kollision" nur eine teilweise Überdeckung an der linken Fahrzeugseite erfolgt.

Von einem ersten Anschlußpunkt 18 am Getriebeende verläuft ein Zug­ band als Zugseil 19 zu einem zweiten Anschlußpunkt 20, der schräg nach hinten an einem steifen Knotenpunkt des linksseitigen Schwellers 5 liegt. Diese Zugseilanordnung ist bevorzugt bei einem Linkslenkerfahrzeug ver­ wendet. Bei einem Rechtslenkerfahrzeug ist die strichliert eingezeichnete, spiegelbildliche Anordnung verwendet mit dem Zugseil 19′ und den An­ schlußpunkten 18′ und 20′. Je nach den Gegebenheiten sind auch beide Anordnung zusammen angebracht.

Je nach den geometrischen Verhältnissen kann jeweils auch ein zweites Zugseil 21 (punktiert eingezeichnet) verwendet werden, das vom An­ schlußpunkt 18 zu einem schräg nach vorne liegenden dritten Anschluß­ punkt 22 führt.

Zudem ist für ein Linkslenkerfahrzeug ein weiteres Zugband als Zugseil 23 vorgesehen, das von einem Anschlußpunkt 24 an der Brennkraftmaschine 12 schräg nach vorne zu einem Anschlußpunkt 25 am rechtsseitigen Längsträger 4 führt. Bei einem Rechtslenkerfahrzeug ist entsprechend spiegelbildlich das (strichliert eingezeichnete) Zugseil 23′ zwischen den Anschlußpunkten 24′ und 25′ verwendet. Bei zwei hinteren Zugseilen 19, 19′ sind zwei vordere Zugseile 23, 23′ angebracht.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion: beim Aufprall des Fahr­ zeugs auf das Hindernis 17 in einer Offset-Kollision wird im wesentlichen der linke Teil der Karosseriestruktur 1 deformiert und dabei der linksseitige Längsträger 3 verkürzt. Zugleich erhält der linke Teil der Brennkraftma­ schine 12 einen so großen Kraftstoß, daß einerseits die elastischen Lager abreißen und das Antriebsaggregat nach rückwärts verlagert wird. Ande­ rerseits entsteht durch das seitliche Auftreffen ein Drehmoment um eine etwa vertikale Achse entsprechend dem Pfeil 26 am Endbereich des Getrie­ bes 13.

Dieses Drehmoment (Pfeil 26) wird bei der Längsverlagerung des Antriebs­ aggregats 2 vom Zugseil 19 abgestützt, so daß das Getriebe 13 nach der Kollision etwa die strichliert eingezeichnete Position 27 einnimmt, ohne in den Fußraum 15 einzudringen.

Zugleich mit der Längsverlagerung des Antriebsaggregats wurde durch das Zugband 23 eine Belastung auf den rechtsseitigen Längsträger 4 aufge­ bracht, so daß auch dieser unter Aufnahme von Deformationsenergie ver­ kürzt wurde. Bei einer rechtsseitigen Offset-Kollision liegen die Verhält­ nisse umgekehrt, wobei die Zugseile 19′ und 23′ belastet werden.

Falls die eingezeichnete Abstützgeometrie des Zugseils 19 für das Drehmoment (Pfeil 26) je nach den konkreten Gegebenheiten ungunstig ist oder nicht ausreicht, kann der Abstützpunkt 20 auch weiter vorne oder weiter hinten liegen, oder es kann das zusätzliche Zugseil 21 mit einem geeigneten Abstützpunkt 22 verwendet sein.

Claims (9)

1. Abstützung eines Antriebsaggregats in einem Kraftfahrzeug,
mit einer deformierbaren Karosseriestruktur (1) im Vorderwagen, in der das Antriebsaggregat (2) elastisch gelagert ist, und mit steifen Karosse­ rieknotenpunkten, wobei
das Antriebsaggregat eine Einheit aus einer Brennkraftmaschine (12) und einem entgegen der Fahrtrichtung angeordneten Getriebe (13) mit Getriebegehäuse (14) ist, und
das Antriebsaggregat (2) durch wenigstens ein Zugband (19) mit der Karosseriestruktur (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe (13) des Antriebsaggregats (2) durch das wenigstens eine Zugband (19) mit einem zugeordneten steifen Karosserieknoten­ punkt (20) verbunden ist, dergestalt, daß bei einem Offset-Aufprall eine Drehung des Antriebsaggregats (2) mit einer Verlagerung des Getriebes (13) in Fahrzeugquerrichtung verhindert wird.

2. Abstützung eines Antriebsaggregats nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugband (19) ein flexibles Zugseil und/oder Gurtband ist.

3. Abstützung eines Antriebsaggregats nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Anschlußpunkt (18) des Zug­ bands (19) am hinteren Ende des Getriebegehäuses (14) liegt und der zweite Anschlußpunkt (20) an einem seitlichen Trägerteil (5) liegt.

4. Abstützung eines Antriebsaggregats nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für ein Fahrzeug mit Linkslenkung der zweite An­ schlußpunkt (20) an einem linksseitigen Trägerteil (5) liegt und für ein Fahrzeug mit Rechtslenkung der zweite Anschlußpunkt (20′) an einem rechtsseitgen Trägerteil (6) liegt.

5. Abstützung eines Antriebsaggregats nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom Getriebe (13) zwei Zug­ bänder (19, 19′) jeweils zu einem linksseitigen und rechtsseitigen zwei­ ten Anschlußpunkt (20, 20′) an einem zugeordneten Trägerteil (5, 6) vorgesehen sind.

6. Abstützung eines Antriebsaggregats nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom Getriebe (13) zwei Zug­ bänder (19, 21) zu gegeneinander in Längsrichtung an der gleichen Seite versetzten zweiten Anschlußpunkten (20, 22) angebracht sind.

7. Abstützung eines Antriebsaggregats nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die zweiten Anschlußpunkte (20, 20′) gegenüber dem Getriebe (13) schräg nach hinten versetzt an der Karosseriestruktur (5, 6) liegen.

8. Abstützung eines Antriebsaggregats nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem hinteren, an einer Seite dem Ge­ triebe (13) zugeordneten Zugband (19, 19′) ein vorderes Zugband (23, 23′) an der anderen Seite zwischen der Brennkraftmaschine (12) und der Karosseriestruktur (3, 4) zugeordnet ist.

9. Abstützung eines Antriebsaggregats nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für ein vorderes Zugband (23, 23′) der Anschluß­ punkt (25, 25′) an der Karosseriestruktur an einem Längsträger (4, 3) schräg seitlich vor dem Anschlußpunkt (24, 24′) an der Brennkraftma­ schine (12) liegt.