DE19621943C2 - Stirnwand für eine Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stirnwand für eine Fahrzeugkarosse­ rie, insbesondere für einen Personenkraftwagen, die mit verform­ baren Teilbereichen versehen ist, um eine Bewegung von im Motor­ raum angeordneten Teilen relativ zur Stirnwand zu ermöglichen.

Aus der DE 30 18 732 C2 ist eine Stirnwand für einen Personen­ kraftwagen bekannt, bei der man ein den Hauptbremszylinder ent­ haltendes Bremsgerät, das über ein Gestänge mit dem Bremspedal in Verbindung steht, mit einem zweistufigen Pralltopf versehen hat, dessen Obertopf kleiner und wesentlich steifer als der Untertopf ausgebildet ist, der aus der Stirnwand herausgedrückt ist. Im o­ beren Bereich des Obertopfes ist die Pedalwelle für das hängende Bremspedal angebracht. Wird bei dieser Anordnung infolge eines Aufpralles das Bremsgerät in Richtung zur Stirnwand gedrückt, dann wird der steifere Obertopf des Pralltopfes in den aus der Stirnwand herausgedrückten Untertopf hineingedrückt, wobei die Pedalwelle mitgenommen wird, so dass, weil der zur Verfügung ste­ hende Verformungsweg des Untertopfes im wesentlichen in dessen oberen Bereich liegt, das Bremspedal vom Fahrer weg nach vorn in Richtung auf die Stirnwand verschwenkt wird und dadurch keine we­ sentliche Gefährdung mehr für den Fahrer darstellt. Bei diesen Bauarten ist somit ein deformierbarer Bereich der Stirnwand im Seitenbereich des Fahrers vorgesehen, der aber gezielt dazu aus­ genutzt werden soll, um das Bremspedal bei einem Aufprall des Fahrzeuges aus dem Gefährdungsbereich für den Fahrer zu entfer­ nen.

Aus der DE 44 24 288 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Stirnwand bekannt, die den Fußraum nach vorne begrenzt und eine Öffnung aufweist, in die vom Fahrzeuginnenraum her eine Schließplatte eingesetzt ist. Diese Schließplatte bildet dort ein Cockpitmodul und soll zur Halterung der Fahrzeugpedale dienen. Diese Schließ­ platte reicht annähernd von einem Radhaus zum anderen und bildet in ihrem oberen Bereich einen Teil eines sich zwischen Motorhaube und Windschutzscheibe erstreckenden Wasserkastens. Verformbare Teilbereiche, die bei einem Crash Teile aufnehmen können, die aus dem Motorraum heraus verschoben werden, sind bei dieser Stirn­ wandbauart nicht vorhanden.

Aus der US 47 18 712 ist eine Armaturenbrettausgestaltung be­ kannt, bei der zumindest der zum Fahrgastraum zeigende Teil der Armaturenaufnahme unterhalb oder vor dem Querträger so leicht be­ festigt wird, dass er sich bei einem Aufprall des Fahrzeugs lösen und mit aus dem Motorraum eintretenden Teilen nach innen gedrückt werden kann, ohne den Querträger zu beschädigen. Eine Stirnwand­ ausbildung mit verformbaren Bereichen liegt dort nicht vor.

Die Stirnwand eines Fahrzeuges soll einerseits, weil sie Teil der Fahrgastzelle ist und weil sie auch zum Anschluß der Längsträger dient, steif ausgebildet sein. Zum anderen sollte sie sich bei einem Crash verformen lassen, um in der Frontstruktur eine mög­ lichst große Gesamtdeformation verwirklichen zu können. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Motor und andere Aggre­ gate einen in sich nicht deformierbaren Block bilden, gleichzei­ tig aber die Vorbaulänge wegen der Gesamtfahrzeugkonzeption so kurz wie möglich gehalten werden soll. Die Ausbildung von par­ tiellen verformbaren Pralltöpfen an der Stirnwand kann zur Lösung dieses Problems nichts beitragen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stirnwand der eingangs genannten Art, insbesondere für einen Personenkraft­ wagen so auszulegen, dass die Vorbaulänge so kurz wie möglich ausgebildet sein kann, dennoch aber vor der Stirnwand liegende Aggregate bei einem Aufprall in den Bereich der Stirnwand so her­ einbewegt werden können, dass die Sicherheit der Fahrzeuginsassen nicht wesentlich beeinträchtigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Stirnwand der eingangs genannten Art vorgesehen, dass sie im Bereich der beiden Längs­ trägeranschlüsse jeweils mit steifen und unnachgiebigen Seiten­ teilen und im Mittelbereich mit einem Deformationseinsatz verse­ hen ist, und dass die Seitenteile oben durch einen steifen Ver­ bindungsträger zusammengehalten sind und mit diesem einen U- förmigen Rahmen bilden, der den Deformationseinsatz umfasst.

Dieser Konzeption liegt die Idee zugrunde, dass man die beiden Funktionen der Stirnwand, einerseits die Steifigkeit und anderer­ seits die Möglichkeit der Deformation voneinander trennt und die Stirnwand in ihren beiden Seitenbereichen steif ausbildet, so dass die Längsträger einen stabilen Anschluß erhalten und gleich­ zeitig auch der Fahrer und Beifahrer im Fußbereich geschützt wird, während der Mittenbereich der Stirnwand eine Intrusion der im Motorraum angeordneten Aggregate unter Aufnahme von Deformati­ onsarbeit erlaubt.

Es ist auch möglich, durch eine Querversteifung das offene U des Rahmens zu schließen, um höhere Stabilität zu erreichen. Bei ei­ ner solchen Ausgestaltung - mit oder ohne Querversteifung - ist eine klare Trennung zwischen Deformationsbereich und Verstei­ fungsbereich der Stirnwand vorgenommen. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann der Deformationseinsatz den Tunnelbe­ reich übergreifen und sattelförmig ausgebildet oder mit definier­ ten Ausformungen, z. B. in der Form von Deformationskegeln verse­ hen sein. Der gesamte Deformationseinsatz kann in besonders ein­ facher Weise auch lösbar am Stirnwandrahmen befestigt sein, bei­ spielsweise durch Schrauben oder Nieten, die ggf. auch einen Er­ satz eines durch einen Aufprall deformierten Deformationseinsat­ zes ermöglichen. Natürlich ist es auch möglich, den Deformations­ einsatz etwa durch Kleben, oder auch durch Schweißen fest mit den stabilen Seitenteilen und dem Verbindungsträger zu verbinden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ge­ zeigt, das im folgenden erläutert wird.

Die einzige Figur zeigt dabei die Stirnwand (1) eines Personen­ kraftwagens vom Motorbereich her gesehen. Die Stirnwand (1) be­ steht aus zwei steifen Seitenteilen (2 und 3), die zum Anschluß der Längsschweller (4) und der nicht dargestellten vorderen Längsträger dienen und beim Ausführungsbeispiel aus einem oberen, mittleren und unteren Träger (5, 6 und 7) aufgebaut sind. Diese beiden Seitenteile (2 und 3) sind über einen Verbindungsträger (8) untereinander verbunden, der die Fortsetzung der oberen Trä­ ger (5) darstellt. Die Stirnwand (1) bildet auf diese Weise einen stabilen U-förmigen Rahmen, dessen Schenkel nach unten weisen und mit den Längsträgern und den Schwellern verbindbar sind. Die Stirnwand (1) ist im übrigen mit den notwendigen Ausnehmungen, z. B. zum Durchführen eines Teiles der Lenksäule und zum Durchfüh­ ren von Belüftungskanälen und dergleichen versehen, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll.

In den von den Seitenteilen (2 und 3) und dem Verbindungsträger (8) gebildeten U-förmigen Rahmen ist ein Deformationseinsatz (9) eingefügt, der mit kegelförmig sich nach hinten verjüngenden Be­ reichen, wie sie bei (10) angedeutet sind, versehen ist und als Ganzes als ein Deformationstopf, ebenfalls in U-Form, ausgebil­ det ist, der ein mittlere Ausnehmung (11) besitzt, die dem Tun­ nelbereich angepaßt sein kann. Dieser Deformationseinsatz (9) bildet den Mittenbereich der Stirnwand (1) und ist angrenzend zu dem Bereich des nichtgezeigten Motorraumes vorgesehen, in dem der Motorblock und die dazugehörigen Teile angeordnet sind.

Der Deformationseinsatz (9) kann aus allen Werkstoffen herge­ stellt werden, die größere Dehnungen als der Grundwerkstoff der Seitenteile (2 und 3) der Stirnwand (1) besitzen. Die Deformati­ on soll vorwiegend plastisch sein, um Energie aufnehmen zu kön­ nen. Dabei kann die Größe der Deformationseinsätze (9) variabel gestaltet werden; allerdings immer so, daß seitlich noch genü­ gend geschützter Raum für die Fahrzeuginsassen zur Verfügung steht.

Der Deformationseinsatz (9) kann dabei in bekannter Weise fest mit den Seitenteilen (3) und dem Verbindungsträger (8) verbunden sein, beispielsweise durch Kleben oder auch, wenn der Deformati­ onseinsatz (9) aus Blech besteht, durch Verschweißen. Der Defor­ mationseinsatz (9) kann aber auch an dem die Seitenteile (2 und 3) und dem Verbindungsträger (8) gebildeten Rahmen lösbar ange­ bracht, beispielsweise angeschraubt oder angenietet sein. Diese letztere Ausführungsform eröffnet die Möglichkeit, daß der De­ formationseinsatz auch nach einem Fahrzeugaufprall ersetzt wer­ den kann.

Bei einem Aufprall des Fahrzeuges wird es daher möglich, daß der Motorblock oder andere Aggregate in den Bereich des Deforma­ tionseinsatzes (9) eindringen und diesen unter Energieabgabe verformen. Der Deformationseinsatz (9) übernimmt daher bei die­ ser Ausgestaltung die Aufgabe, die sonst nur durch einen verlän­ gerten Vorbau erreicht hätte werden können, in dem entsprechende deformierbare Halterungen angebracht werden.

Die Ausgestaltung ist aber dennoch so getroffen, daß die Seiten­ bereiche der Stirnwand (1), nämlich der Bereich der Seitenteile (2 und 3) stabil genug ausgebildet ist, um zum einen die Verbin­ dung zu den Längsträgern zu ermöglich und dadurch die Steifig­ keit der Fahrgastzelle zu erhalten, zum anderen aber auch, um im Bereich der Beine der Fahrzeuginsassen für eine ausreichende Steifigkeit zu sorgen. Wie vorher bereits angedeutet, wäre es auch möglich, das offene "U" des von den Seitenteilen (2, 3) und dem Verbindungsträger (8) gebildeten Rahmens durch Querverstei­ fungen zu schließen.

Claims (5)

1. Stirnwand für eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwagen, die mit verformbaren Teilbereichen versehen ist, um eine Bewegung von im Motorraum angeordneten Teilen rela­ tiv zur Stirnwand zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand im Bereich der beiden Längsträgeranschlüsse je­ weils mit steifen und unnachgiebigen Seitenteilen (2, 3) und im Mittelbereich mit einem Deformationseinsatz (9) versehen ist, und daß die Seitenteile (2, 3) oben durch einen steifen Verbin­ dungsträger (8) zusammengehalten sind und mit diesem einen U- förmigen Rahmen bilden, der den Deformationseinsatz (9) umfaßt.

2. Stirnwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationseinsatz (9) den Tunnelbereich übergreift.

3. Stirnwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationseinsatz (9) in der Art eines sattelförmigen De­ formationstopfes ausgebildet ist.

4. Stirnwand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationseinsatz mit deformierbaren Ausformungen, insbe­ sondere in der Form von Deformationskegeln versehen ist.

5. Stirnwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationseinsatz (9) lösbar am Stirnwandrahmen befestigt ist.