DE19700661C2 - Unterfahrschutz für ein Nutzfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterfahrschutz für ein Nutzfahr­ zeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Um zu vermeiden, daß bei einem Aufprall eines Personenkraftwa­ gens auf ein Nutzfahrzeug sich der PKW unter das Nutzfahrzeug schieben kann, sind sogenannte Unterfahrschutzeinrichtungen be­ kannt, wie sie in der EP 557 733 A1 und der DE 41 31 734 A1 be­ schrieben sind. Diese haben jedoch den Nachteil, daß zusätz­ liche bauliche Maßnahmen erforderlich sind, mit Hilfe derer die bei einem Zusammenprall entstehenden Kräfte in den Fahrzeug­ rahmen weitergeleitet werden können, um so zu verhindern, daß der PKW unter das Nutzfahrzeug rutschen kann. Diese zusätz­ lichen Maßnahmen erhöhen sowohl den Aufwand zur Herstellung als auch den zur Montage eines derartigen Unterfahrschutzes. Aus DE 92 18 522 U1 ist ein Unterfahrschutz bekannt, bei wel­ chem der Stoßfänger als großvolumiger, geschlossenen Behälter ausgebildet ist, welcher sowohl am Fahrzeugrahmen direkt als auch über an der Unterseite des Behälters befestigte, sich in Richtung der Vorderachse erstreckende Tragteile, die mit am Fahrzeugrahmen befestigten Schraubbolzen verbunden sind, am Fahrzeugrahmen abgestützt ist. An den Schraubbolzen sind darüber hinaus Schräglenker zur Achsführung abgelenkt. Der Schraubbolzen dient somit sowohl zur Abstützung der Rad­ führungselemente als auch zur Abstützung des Stoßfängers. Da die Tragteile an dem dem Fahrzeugrahmen abgewandten Ende des Schraubbolzens befestigt sind und die Tragteile sich im wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und demzufolge bei einem Frontalaufprall auf den Stoßfänger sehr steif sind, wirkt auf den Schraubbolzen in seinem Befestigungspunkt am Fahrzeugrahmen ein sehr großes Drehmoment. Dies bedeutet, daß es schon bei einem Aufprall mit einer relativ niederen Geschwindigkeit zu einem Abknicken des Schraubbolzens in seinem Befestigungspunkt am Fahrzeugrahmen kommt. Ein Abknicken des Schraubbolzens hat aber zur Folge, daß eine ausreichende Führung der Vorderachse, welche über Schräglenker an dem Schraubbolzen angelenkt ist, nicht mehr ge­ währleistet ist. Das Fahrverhalten des Fahrzeuges ist somit nach einen Aufprall vollkommen unberechenbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Unter­ fahrschutz der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrie­ benen Art derart weiterzubilden, mit welchem auch nach einem Frontalaufprall immer noch eine gute Führung der Vorderachse gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Unterfahrschutz das Kraftweiterleitungselement eine einteilige Konsole ist, welche auf der der Vorderachse abgewandten Seite stoßabsorbierend und auf der der Vorderachse zugewandten Seite, auf welcher sie auch mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, steif ausgebildet ist, wird bei einem Zusammenprall zwischen Nutzfahrzeug und Personenkraftwagen ein Großteil der Aufprallenergie durch eine entsprechende Verformung des vorderen Teils der Konsole umge­ wandelt und erst gar nicht an den hinteren Teil der Konsole, welcher mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und an welchem das Element zur Rad- bzw. Achsführung abgelenkt ist, weitergelei­ tet. Dies hat zur Folge, daß es bei einem Frontalaufprall, selbst bei relativ großer Differenzgeschwindigkeit, zu keiner nennenswerten Änderung der Relativlage zwischen Rad- bzw. Achs­ führungselement und Fahrzeugrahmen kommt und demzufolge immer noch eine gute Führung der Vorderachse gewährleistet ist.

Ebenso ist es aufgrund dessen, daß der der Vorderachse abge­ wandte Bereich der Konsole stoßabsorbierend und deren der Vor­ derachse zugewandte Bereich steif ausgebildet ist, möglich, das Lenkgetriebe des Fahrzeugs am steifen Teil der Konsole oder di­ rekt am Längsträger anzubinden, wodurch zwischen den beiden Längsträgern des Fahrzeugrahmens Bauraum eingespart werden kann. Dadurch, daß bei einem Frontalaufprall ein großer Teil der Aufprallenergie von dem vorderen Teil der Konsole umgewan­ delt wird und der hintere Teil, an welchem das Lenkgetriebe befestigt ist, steif ausgebildet ist, kommt es zu keiner Ver­ schiebung des an der Konsole bzw. an dem Längsträger befestig­ ten Lenkgetriebes und demzufolge auch zu keiner ungewollten bzw. unkontrollierten Lenkbewegung nach einem Frontalaufprall.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Unterfahrschutzes besteht in seiner kompakten, einteiligen Bauweise, so daß sepa­ rate Kraftweiterleitungselemente, d. h. Elemente, über welche die beim Zusammenprall zwischen Nutzfahrzeug und Personen­ kraftwagen abzustützenden Kräfte in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden, nicht mehr erforderlich sind. Hierfür dienen die ohnehin schon vorhandenen, mit dem Fahrzeugrahmen fest verbundenen Konsolen, an welcher auch die Elemente (z. B. Längslenker) zur Führung der Fahrzeugachse bzw. der Räder ange­ lenkt sind. Es sind somit nur geeignete Befestigungspunkte für das Stoßauffangelement an der Konsole vorzusehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Im einzelnen zeigt in Form von Prinzipdarstellungen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Un­ terfahrschutzes in einer Seitenansicht und

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Unterfahrschutz der Fig. 1 in ei­ ner Draufsicht.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht andeutungsweise das Vorderteil 1 eines Nutzfahrzeuges. Den Fahrzeugrahmen des Nutz­ fahrzeuges bilden zwei Längsträger 2, 3 (s. auch Fig. 2), die durch mehrere Querträger 4 miteinander verbunden sind. An jedem der beiden Längsträger 2, 3 ist, bezogen auf die Vorwärtsfahrt­ richtung (Pfeil 5), vor der Vorderachse 6 je eine Konsole 7, 8 angebracht, welche in Richtung Fahrbahnoberfläche 9 von den Lägsträgern 2, 3 absteht (s. Fig. 1). Die Konsolen 7, 8 sind mit den Längsträgern 2, 3 verschraubt und dienen ferner als Lager­ bock für die Führungslenker 10, 11 der in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten Vorderachse 6. Die Vorderachse 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine die beiden Räder 16 verbin­ dende Starrachse, welche in Längsrichtigung, d. h. in Fahrtrich­ tung auf jeder Radseite durch je zwei Längslenker 10, 11 geführt wird. Beide Längslenker 10, 11 sind an der jeweiligen Konsole 7, 8 an den entsprechenden Stellen 12 und 13 angelenkt. Achssei­ tig sind die beiden Längslenker 10, 11 jeweils an einem mit der Starrachse 6 verbundenen Lagerbock 17 angelenkt. Neben einer Abstützung von Rad- bzw. Achsführungskräften bilden die Konso­ len 7, 8 darüberhinaus zwei Abstützlager für einen Unterfahr­ schutz 14. Dieser besteht aus einem Stoßauffangelement 15, wel­ ches sich in Querrichtung über die gesamte Nutzfahrzeugbreite erstreckt und welches mit den beiden Konsolen 7, 8 auf deren Vorderseite verschraubt ist. Die Konsolen 7, 8 stehen dabei in einem solchen Maß in Richtung Fahrbahnoberfläche 9 ab, daß das Stoßauffangelement 14 im wesentlichen in Höhe der energieabsor­ bierenden Elemente 19 (z. B. Stoßfänger, Prallelemente, energie­ vernichtende Längsträger) eines Personenkraftwagens 18 sich be­ findet. Somit ist gewährleistet, daß im Falle eines Zusammen­ pralls zwischen Personenkraftwagen 18 und Nutzfahrzeug genau die zur Energieumwandlung vorgesehenen Teile des Personenkraft­ wagens 16 auf den Unterfahrschutz 14 bzw. das Stoßauffangele­ ment 15 des Nutzfahrzeuges auftreffen und somit die bestmög­ liche Wirkung dieser Bauteile eintreten kann. Die Abstützung der Kräfte bzw. deren Wei­ terleitung in den Fahrzeugrahmen 2, 3 des Nutzfahrzeuges über­ nehmen dabei die ohnehin schon vorhandenen Konsolen 7, 8. Die beiden Konsolen 7, 8 bestehen dabei aus zwei Teilbereichen, wo­ bei der der Vorderachse 6 abgewandte Bereich 30, 31 stoßabsor­ bierend und der der Vorderachse 6 zugewandte Bereich 32, 33, über welchen die Konsolen 7, 8 auch mit den Längsträgern 2, 3 verschraubt sind, steif ausgebildet ist. Dabei sind in der Fig. 2 zwei verschiedene Arten I und II aufgezeigt, mit welchen die stoßabsorbierende Eigenschaft der der Vorderachse 6 abgewandten Bereichen 30, 31 erreicht wird. Die eine Variante I ist an der Konsole 7 zu sehen. Hier ist die Konsole 7 gewellt ausgebildet und zwar derart, daß sich die Richtung der Wellen quer zur Fahrbahnoberfläche 9 erstreckt. Damit sind an den Stellen 35 Sollbiegestellen gegeben, an welchen die Konsole 7 bei einem Aufprall auf den Unterfahrschutz 14 einknicken und damit Aufprallenergie absorbieren d. h. umwandeln kann. Die zweite Variante II ist an der Konsole 8 zu sehen. Diese Konsole 8 ist in ihrem stoßabsorbierenden Bereich 31 mit einzelnen, sich quer zur Fahrbahnoberfläche 9, über die gesamte Konsolenhöhe erstreckenden Materialverjüngungen 36 versehen, die bei einem Aufprall auf den Unterfahrschutz 14 als Sollbiegestellen wirken, an welchen die Konsole 8 einknicken kann, wodurch ebenfalls ein Großteil der Aufprallenergie vernichtet wird.

In der Fig. 2 sind zwei verschiedene Arten aufgezeigt, mit welchen die stoßabsorbierende Eigenschaft in den Bereichen 30, 31 erreicht werden kann. Selbstverständlich sind bei ein und demselben Fahrzeug beide Seiten immer gleich ausgebildet, d. h. also der stoßabsorbierende Bereich beider Konsolen ist entweder gewellt ausgebildet oder durch Materialverjüngung gebildet. Dadurch, daß die Längslenker 10, 11 in dem steifen Bereich 32, 33 der Konsolen 7, 8 angelenkt sind und ein Großteil der Energie bei einem Aufprall auf den Unterfahrschutz 14 durch die sich "ziehharmonikaartig" zusammenschiebenden Bereiche 30, 31 der Konsolen 7, 8 absorbiert und damit also nicht mehr über die steifen Bereiche 32, 33 der Konsolen 7, 8 in den Fahrzeugrahmen eingelei­ tet wird, kommt es nach einem Aufprall zu keiner nennenswerten Veränderung der Relativlage zwischen Fahrzeugrahmen 2, 3 und Längslenker 11, so daß auch nach dem Aufprall immer noch eine gute Achsführung gegeben ist.

Dasselbe gilt für ein an der Konsole 8 in deren steifem Bereich 33 befestigtes, in der Fig. 1 nur schematisch angedeutetes Lenkgetriebe 39, welches bei einem Aufprall auf den Unterfahr­ schutz 14 keine Verschiebung erfährt, weil ein Großteil der Aufprallenergie in den stoßabsorbierenden Bereichen 31, 32 umge­ wandelt wird. Unkontrollierte Lenkbewegungen nach einem Auf­ prall sind somit, selbst bei größeren Differenzgeschwindigkei­ ten, nicht zu erwarten.

Die der Vorderachse 6 zugewandten Bereiche 32, 33 der Konsolen 7, 8 sind, wie bereits erwähnt, steif ausgebildet. Eine zusätz­ liche Versteifung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß die Konsolen 7, 8 in diesen Berei­ chen 32, 33 mit Versteifungsrippen versehen sind, die sich z. B. in Fahrtrichtung 5 erstrecken können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenso denkbar, zur zusätzlichen Energieumwandlung zwischen dem Stoßauffangele­ ment und den Konsolen weitere aufprallenergieabsorbierende Ele­ mente einzusetzen.

Claims (5)

1. Unterfahrschutz für ein Nutzfahrzeug mit einem in Höhe von stoßaufnehmenden Bauteilen eines Personenkraftwagens ange­ ordneten Stoßauffangelement, welches über wenigstens ein in Richtung der Fahrbahnoberfläche vorstehendes, am Fahrzeugrah­ men angebundenes Kraftweiterleitungselement mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei an dem Kraftweiterleistungselement selbst wenigstens ein Element zur Rad- bzw. Achsführung abge­ stützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftweiterleitungselement eine bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung (5) des Fahrzeugs vor dessen Vorderachse (6) angeordnete, einteilige Konsole (7, 8) ist, die in einem der Vorderachse (6) abgewandten Bereich (30, 31) stoßabsorbierend und in einem der Fahrzeugachse (6) zugewandten Bereich (32, 33) steif ausgebildet ist und welche in dem steifen Bereich (32, 33) mit dem Fahrzeugrahmen (2, 3) verbunden ist, wobei das Element zur Rad- bzw. Achs­ führung (10, 11) an dem steifen Bereich (32, 33) der Konsole (7, 8) angelenkt ist.

2. Unterfahrschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7, 8) in ihrem stoßabsorbierenden Bereich (30, 31) wenigstens eine Sollbiegestelle aufweist.

3. Unterfahrschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7) in dem stoßabsorbierenden Bereich (30) gewellt ausgebildet ist, wobei sich die Richtung der Wellen quer zur Fahrbahnoberfläche (9) erstreckt.

4. Unterfahrschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (8) in dem stoßabsorbierenden Bereich (31) we­ nigstens eine sich quer zur Fahrbahnoberfläche (9), über die ge­ samte Konsolenhöhe erstreckende Materialverjüngung (36) auf­ weist.

5. Unterfahrschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7, 8) in ihrem der Vorderachse (6) zugewandten Bereich (32, 33) mit wenigstens einer Versteifungsrippe versehen ist.