DE2506303A1

DE2506303A1 - Fahrzeug, insbesondere kraftfahrzeug, mit einem frontmotor

Info

Publication number: DE2506303A1
Application number: DE19752506303
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Dr Danckert
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-02-14
Filing date: 1975-02-14
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE2506303B2; US4073357A; DE2506303C3

Description

VOLKSWAGBTiWSHK

Aktiengesellschaft J3. 2, 75

3180 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1895
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Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Frontmotor

Bei einem Frontalaufprall eines mit einem Frontmotor "bestückten Fahrzeugs werden - zumindest oberhalb einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit - die Lager des Motors bzw. der Mo tor-Getriebe-Einheit zerstört, die zwecks Vermeidung einer unerwünschten Schwingungsübertragung vom Antriebsaggregat auf die Fahrgastzelle während des normalen Fahrbetriebs relativ weich ausgebildet sind. Als Folge der Zerstörung der Lager bewegt sich der Motor mit nicht wesentlich verringerter Geschwindigkeit in Richtung auf das Hindernis, wenn das Fahrzeug auf dieses aufgeprallt ist. .

Bisher war man der Ansicht, daß diese Trennung des Motors bzw. des gesamten Antriebsaggregats von der Fahrgastzelle unbedenklich oder sogar erwünscht ist, weil dann zum Schutz der Fahrgastzelle und damit der in ihr befindlichen Fahrzeuginsassen gegen gefährliche Verzögerungswerte nur ein geringeres Maß an kinetischer Energie in Verformungsarbeit im Bereich des Vorderwagens umgesetzt werden muß.

Wie erfindungsgemäß angestellte Überlegungen jedoch gezeigt haben, tritt gerade infolge der Trennung des Motors, bzw. des An-

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triebsaggregats von der Fahrgastzelle "beim Aufprall des Fahrzeugs auf ein "stärkeres" Hindernis, also beispielsweise ein größeres Fahrzeug, ein zusätzlicher Effekt auf, der gerade zu einer zusätzlichen Gefährdung der Fahrzeuginsassen des "schwächeren" Fahrzeugs führt. Vorauszuschicken ist, daß auch "bei diesem Unfalltyp und auch bei höheren Kollisionsgeschwindigkeiten ein Schutz der Insassen des schwächeren Fahrzeugs möglich ist, sofern sich die Vorderwagen beider am Unfall beteiligten Fahrzeuge in einem solchen Maß verformen können, daß die Fahrgastzellen allenfalls geringfügig verformt werden. In der Regel sind aber die Vorderwagen der Fahrzeuge unterschiedlich ausgelegt, so daß auch die zur Deformation der beiden am Uhfall beteiligten Vorderwagen erforderlichen Kräfte ungleich groß sind. Daher wird sich der Vorderwagen des schwächeren Fahrzeugs zunächst allein oder zumindest erheblich schneller verformen als der (steifere) Vorderwagen des stärkeren Fahrzeugs. Als Folge hiervon wird der Motor bzw. das Antriebsaggregat des schwächeren Fahrzeugs nach Zerstörung seiner Lager auf die relativ steife Front struktur des stärkeren Fahrzeugs auftreffen, von dieser zurückgedrückt werden und mit relativ hoher Geschwindigkeit auf die Fahrgastzelle des schwächeren Fahrzeugs prallen. Dieser reflexionsähnliche Vorgang belastet das schwächere Fahrzeug - unter gleichzeitiger Entlastung des steiferen Fahrzeugs - erheblich stärker gegenüber dem Fall, daß jedes der Fahrzeuge mit der halben Kollisionsgeschwindigkeit auf eine starre Wand auffahren würde. Das schwächere Fahrzeug wird ferner dadurch erheblich belastet, daß es von dem Motor des stärkeren Fahrzeugs getroffen wird und diesen abfangen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug zu schaffen, das diesen Nachteil vermeidet. Demgemäß betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem in Fahrtrichtung zumindest teilweise hinter einer energieabsorbierenden Einrichtung angeordneten Frontmotor., mit bei einem Frontalaufprall nachgebenden Lagern für diesen sowie der Massenträgheit

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Der Erfindung liegt die spezielle Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit Rüekhaltemitteln für einen Frontmotor im Falle eines Aufpralls auf ein Hindernis zu schaffen, die den Fahrkomfort nicht "beeinträchtigen, also Schwingungen des Frontmotors bzw. des Antriebsaggregats nicht auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel erst nach dem Nachgeben der Lager und Beginn einer Bewegung des Motors in Fahrtrichtung relativ zum eigentlichen Fahrzeug in kraftübertragende Verbindung mit dem Motor tretend aufgebaut und/oder angeordnet sind.

Während des normalen Fahrbetriebs liegt bei der Erfindung also zumindest insoweit eine Trennung der Rückhaltemittel von dem Frontmotor vor, als keine Kräfte übertragen werden. Das schließt also das Vorhandensein von elastischen Stützelementen, beispielsweise Puffern, zwischen den Rüekhaltemitteln und dem Antriebsaggregat nicht aus. Auf jeden Fall ist jedoch die Halterung für den Motor bzw. des Antriebsaggregats, in ihrer Gesamtheit betrachtet, ohne weiteres so auszuführen, daß die unerwünschte Schwingungsübertragung auf den Rahmen des Fahrzeugs mit Sicherheit unterbunden ist. Die Erfindung bietet im Gegensatz zu dieser bekannten Konstruktion auch die in diesem Zusammenhang vorteilhafte Möglichkeit, die Lager an Stellen vorzusehen, die im Bereich von Schwingungsminima des Motors bzw. des Antriebsaggregats liegen.

Eine Ausführungsform der Erfindung benutzt einen in einem kleinen Abstand vor dem Motor angeordneten Querträger als Rückhaltemittel. Während bei der mehrfach beschriebenen bekannten Konstruktion dieser Abstand die Drehlager für das vordere Ende des Antrieb saggregats enthält, ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung der Abstand frei von Motor und Querträgerkraftübertragend verbindenden Teilen. Damit ist sichergestellt, daß erst nach Lösung des Motors von dem übrigen Fahrzeug, also nach Zer-

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störung der übrigen Lager bzw. nach Lösen der Lager, sofern diese lösbar ausgebildet sind, eine kraftübertragende Verbindung zwischen Motor bzw. Antriebsaggregat einerseits und Querträger andererseits zustandekommt. Selbstverständlich ist der Querträger so dimensioniert und so gehalten, daß er in der Lage ist, den sich nunmehr praktisch frei bewegenden Motor zurückzuhalten.

Voraussetzung für den Schutz der FahrgastzeHe ist auch bei der erfindungsgemäßen Konstruktion verständlicherweise das Vorhandensein einer energieabsorbierenden Einrichtung, also einer Stoßfängeranordnung mit Mitteln zur Energieabsorption oder eines verformbaren Vorderwagens, in Fahrtrichtung vor dem Frontmotor und den Rückhaltemitteln. Dies unterscheidet die Erfindung in für ihre Wirkung entscheidender Weise von bekannten Fahrzeugen, die in Fahrtrichtung vor dem Frontmotor einen Querträger enthalten, der als Bestandteil des Rahmens lediglich zur Lösung der Aufgabe ausgelegt ist, während des Fährbetriebs dem Rahmen die erforderliche Steifigkeit zu geben. Diese bekannten Rahmenquerträger sind demgemäß nicht in der Lage, als Rückhaltemittel für den Motor bzw. das Antriebsaggregat dann zu dienen, wenn infolge hoher Stoßkräfte der Motor sich von dem übrigen Fahrzeug gelöst hat.

Dieses Pflichtmerkmal der Erfindung, nämlich das Vorhandensein einer energieabsorbierenden Einrichtung vor dem Motor und vor den Rückhaltemitteln, stellt auch einen wesentlichen Unterschied der Erfindung gegenüber der Konstruktion nach der US-Patentschrift 3 638 748 dar, da dort ein vor dem Antriebsaggregat liegender Querträger gleichsam die vorderste Kante des Fahrzeugs bildet, er also bei einem Aufprall sich sofort fest auf das Hindernis auflegt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthalten die Rückhaltemittel zumindest ein Zugband. Dieses kann sich in Fahrtrichtung vor dem Motor zwischen Längsträgern des Fahrzeugs erstrek-

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ken; grundsätzlich wäre es aber auch möglich, dieses Zugband bzw. mehrere Zugbänder an anderen Stellen des Motors bzw. des aus Motor und Getriebe zusammengesetzten Aggregats, also beispielsweise an Seiten des Motors bzw. am hinteren Teil des Aggregats, angreifen zu lassen.

Auch eine Yielzahl anderer Lösungen sind möglich. So können am Aggregat Quervorsprünge vorgesehen sein, die erst nach einer gewissen Bewegung des Motors in Fahrtrichtung relativ zu dem aufgeprallten Fahrzeug sich auf Auflageflächen am Rahmen oder dergleichen auflegen. Eine konstruktiv besonders einfache Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß die Rückhaltemittel Hakenanordnungen enthalten, die zweckmäßigerweise unter und hinter dem Schwerpunkt des Motors bzw. der Aggregateinheit angeordnet sind. Die jeweils eine Hakenanordnung bildende, teils am Aggregat, teils am Rahmen oder dergleichen befindlichen Elemente stehen sich im normalen Fahrbetrieb in einem gewissen Abstand in Fahrtrichtung gegenüber und kommen erst dann in Eingriff, wenn ein Aufprall die Lagerungen des Aggregats zerstört oder gelöst hat. Sind die Hakenanordnungen unter und hinter dem Schwerpunkt des Motors bzw. der Aggregateinheit angeordnet, so definieren sie bei ihrem Wirksamwerden eine Schwenkachse, die in erwünschter Weise ein Schwenken des vor ihr befindlichen Bereichs der Aggregateinheit in Richtung auf die Fahrbahn bewirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der schematischen Figuren erläutert, von denen Figur 1 eine Draufsicht auf die hier interessierenden Teile eines Torderwagens eines Kraftfahrzeugs wiedergibt, während Figur 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführung der Erfindung zeigt.

Betrachtet man zunächst Figur 1, so bilden die beiden seitlichen Längsträger 1 und 2 zumindest mit ihren vorderen Bereichen 5 und 4 zusammen mit der Stoßstange 5 eine bei einem Aufprall energie-

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absorbierende Einrichtung. Zur Energieabsorption tragt verständlicherweise der gesamte Torderwagen, also auch die Karosserie in diesem Bereich, bei. In Fahrtrichtung hinter dieser energieabsorbierenden Einrichtung 3» 4» 5 liegt das aus Motor 6 und Getriebe 7 bestehende Antriebsaggregat, das über in diesem Ausführungsbei spiel drei Lager 8, 9 imd 10 so am eigentlichen !Fahrzeug befestigt ist, daß im Fahrbetrieb auftretende Schwingungen des Antriebsaggregats 6, 7 nicht auf das eigentliche Fahrzeug übertragen werden. Derartige Motorlager sind bekannt und werden daher hier nicht beschrieben. Erfindungsgemäß ist zwischen der energieabsorbierenden Einrichtung 3, 4» 5 "und dem Antriebsaggregat 6, 7» und'zwar unter Wahrung eines Abstandes zum Motor 6, ein als Rückhaltemittel für den Motor nach Zerstörung der Lager 8, 9» 10 dienender Querträger 11 angeordnet, der so stark ausgebildet und so fest mit den Längsträgern 1 und 2 verbunden ist, daß er während der Wirksamkeit der energieverzehrenden Einrichtung 3» 4» 5 beim Aufprall, aber erst nach Zerstörung der Lager 8, 9» 10» cLas Antriebsaggregat 6, 7 daran hindert, auf das Hindernis aufzuprallen. Dies würde, wie eingangs ausführlich dargelegt, die Gefahr mit sich bringen, daß das Antriebsaggregat 6, 7 vom Hindernis in die Fahrgastzelle 12 gedruckt wird.

-Während also der Querträger 11 in der Ausführungsform nach Figur 1 das Antriebsaggregat 6, 7» nachdem es eine relativ kleine Bewegung in Fahrtrichtung gegenüber dem eigentlichen Fahrzeug ausgeführt hat, lediglich an einer weiteren Bewegung in dieser Richtung hindert, bewirkt die Ausführungsform nach Figur 2 auch ein Schwenken des vorderen Bereichs des Antriebsaggregats nach' unten. Dieses setzt sich wiederum aus einem Motor 20 und einem dahinterliegenden Getriebe 21 zusammen. Der Schwerpunkt des Aggregats ist mit 22 bezeichnet. Er liegt vor den hier durch die Hakenanordnung 23 gebildeten Rückhaltemitteln, die unten am Getriebe 21 angreifen. Die Hakenanordnung 23 enthält den getriebefesten Haken 24 und den beispielsweise an einer Traverse 25 &^m

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Getriebetunnel festgelegten fahrzeugfesten Haken 26. In Fahrtrichtung besteht, wie unmittelbar aus der Figur ersichtlich, ein gewisser Abstand zwischen den beiden Haken 24 und 26, so daß die Rückhaltewirkung erst dann auftritt, wenn die nicht dargestellten übrigen Lager der Aggregate 20, 21 zerstört sind*

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Hakenanordnung 23 zusammengefaßt mit einem der Lager, und zwar dadurch, daß die unteren Schenkel der Haken 24 und 26 auch während des normalen Fährbetriebes über den elastischen Block 27 aufeinanderliegen. Dieser Block 27 stellt aber keine Verbindung dar, die Schwingungskräfte oder bei einem Aufprall auftretende Kräfte vom Antriebsaggregat 20, 21 in nennenswertem Maße auf das eigentliche Fahrzeug überträgt. Eine derartige kraftübertragende Verbindung entsteht erst dann, wenn die beiden Haken 24 und 26 unmittelbar in Verbindung treten, also bei einem Aufprall.

Selbstverständlich weist auch das Fahrzeug nach Figur 2 in Fahrtrichtung zumindest teilweise vor dem Frontmotor 20 eine energieabsorbierende Einrichtung, beispielsweise gemäß Figur 1, auf, die in Figur 2 nicht dargestellt ist. Biese Einrichtung kann auch einen steifen, in Draufsicht ΤΓ-förmigen Bügel enthalten, der neben dem Motor bzw. dem Aggregat verformbare Bereiche aufweist.

Bei einem Aufprall bewegt sich der Motor 20 nach Zerstörung seiner Lager auf einer Kreisbahn um den Ort der Hakenanordnung 23 nach unten in Richtung auf die Fahrbahn.

Ebenso wie die Hakenanordnung 23 in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 eine weitere Funktion erfüllt, indem sie zusammen mit dem Block 27 ein während des normalen Fahrbetriebs wirksames Lager für das Antriebsaggregat bildet, kann auch der Querträger 11 in der Ausführungsform nach Figur 1 zusätzliche Aufgaben lösen, beispielsweise als Bestandteil eines üblichen Fahrzeugrahmens oder als Träger für Zusatzeinrichtungen.

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Claims

ANSPRÜCHE

1./ Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem in Fahrtrichtung zumindest teilweise hinter einer energieabsorbierenden Einrichtung (3,4»5) angeordneten Frontmotor, mit bei einem Frontalaufprall nachgebenden Lagern für diesen, sowie mit der Massenträgheit des Motors beim Frontalaufprall entgegenwirkenden, ebenfalls hinter der energieabsorbierenden Einrichtung befindlichen Rückhaltemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel (11) erst nach dem Nachgeben der Lager (8,9»10) und Beginn einer Bewegung des Motors (6) in Fahrtrichtung relativ zum eigentlichen Fahrzeug (12) in kraCfcübertragende Verbindung mit dem Motor (6) tretend aufgebaut und/oder angeordnet sind.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem in einem kleinen Abstand vor dem Motor angeordneten Querträger als Rückhaltemittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand frei von Motor (6) und Querträger (11) kraftübertragend verbindenden Teilen ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel zumindest ein Zugband enthalten.

4· Fahrzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Zugband sich vor dem Motor zwischen Längsträgern des Fahrzeugs erstreckt.

5· Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel Hakenanordnungen (23) enthalten.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenanordnungen (23) unter und hinter dem Schwerpunkt (22) des Motors bzw. einer aus Motor (20) und Getriebe (21) gebildeten Aggregateinheit angeordnet sind.

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Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenanordnungen (23) zugleich Bestandteile eines Lagers für den Motor bzw. einer aus Motor (20) und Getriebe (21) gebildeten Aggregateinheit bilden.

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