DE3419002C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aussteifung von selbsttragen­ den Fahrzeugaufbauten der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Art.

Eine Aussteifung dieser Art ist der DE-OS 21 59 313 bereit als bekannt zu entnehmen. Bei dieser bekannten Ausführungsform erfolgt bereits eine Aussteifung der Sicherheitszelle eines selbsttragenden Aufbaues von Kraftwagen in Aufbaulängsrichtung, da der Verformungs­ widerstand des unterhalb der Windschutzscheibe verlaufen­ den, außenliegenden Querträgers durch Abstrebung zum Fahrzeugboden hin deutlich erhöht ist. Diese Längs­ strebe wirkt sich bei einem reinen Frontalaufprall, der sich über die gesamte Vorderwagenbreite erstreckt, vorteilhaft auf die passive Unfallsicherheit aus, da im Vorderwagen befindliche Aggregate wirksam daran gehindert werden, zu weit in den Kraftwageninnenraum vorzudringen. Der reine Frontalaufprall ist statistisch gesehen jedoch ralativ selten. Beim sehr viel häufigeren Offset-Aufprall, der nur einen Randabschnitt des Vorder­ wagenquerschnitts erfaßt, vermag das Verstärkungs-Aufbau­ teil nur noch einen geringfügig erhöhten Insassenschutz zu bieten, da der Fußraum der Fahrer- bzw. Beifahrer­ seite unter Aufrechterhaltung einer steiferen Längsmittel­ ebene der Sicherheitszelle verformt werden kann, wenn der Kraftstoß vornehmlich über einen der seitlichen Gabel­ träger eingeleitet wird. Gleiches gilt für die Verformung der seitlichen Vorderwandsäulen bei einem Seitenaufprall.

Ferner ist aus der US-PS 21 22 444 eine Vorderwagenge­ staltung bekannt, bei der zur Aussteifung des Vorder­ wagens gegenüber der Sicherheitsfahrgastzelle diagonal, schräg nach hinten verlaufende Streben vorgesehen sind. Hierbei sind u. a. zwei V-förmig zueinander verlaufende, bezogen auf die Längsmittelebene des Kraftwagens spiegelbildliche Einzelstreben vorhanden, die sich, von einem zentralen Anschlußpunkt im an und für sich steifen Bodenbereich des Vorderwagens ausgehend auf die Seitenwandbe­ reiche zu erstrecken und auf Höhe der Gürtel­ linie des Kraftwagens an die jeweilige A-Säule angeschlossen sind.

Bei dieser Anordnung des Strebenpaars ergäbe sich im Zuge einer Verformung des Vorderwagens eine Aufteilung des Kraftfluß zentral vom Boden über die vorderen Säulen in die Seitenwandbereiche, wodurch aber diese Säulen der Sicherheitsfahrgast­ zelle einer Knickbeanspruchung unterlägen.

Aus den erläuterten Gründen liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, eine dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechende Aussteifung unter gleichzeitiger Material­ optimierung derart weiterzuentwickeln, daß die Steifig­ keit der Sicherheitsfahrgastzelle im Falle eines Offset- und Seitenaufpralls deutlich erhöht ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei die beiden V-förmig zueinander verlaufenden Streben auf­ grund ihrer Einbaulage einen Kraftfluß vorgeben, durch den die im oberen seitlichen Bereich des Kraftwagens auftretenden Kräfte zusammengeführt und über den Mittel­ tunnel zentral in den Fahrzeugboden eingeleitet werden.

Dadurch wird die Knickfestigkeit der vorderen Säulen der Sicherheitsfahrgastzelle deutlich erhöht, was sich beim Offset- und Seitenaufprall sowie auch nach maximalen Verformungen des Vorderwagens noch vorteilhaft auf die Überschlagfestigkeit der Sicherheitsfahrgastzelle aus­ wirkt.

Zudem ist die Verwindungssteifigkeit des gesamten Aufbaus schwerpunktmäßig im Bereich der vorderen Seitentüren er­ höht, so daß sich die Aussteifung insbesondere für den Einbau in selbsttragende Kabriolett-Aufbauten eignet.

Die gemäß Patentanspruch 2 vorgesehene Ausgestaltung verbessert die passive Unfallsicherheit des naturgemäß am häufigsten besetzten Fahrerplatzes noch weiter, wobei selbstverständlich auch beide Diagonalstreben über je­ weils eine Querstrebe mit der ihnen zugeordneten Vor­ derwandsäule verbunden sein können.

Dies erscheint dann besonders sinnvoll, wenn keine selbst­ tragende Instrumententafel vorgesehen wird, da die Quer­ streben die Funktion eines Instrumententafelträgers mit­ übernehmen können.

Dadurch, daß die Befestigung der Lenksäule an einer Konsole in einem "verdichteten" Stabwerksbereich vorge­ sehen ist, wird die durch Verwindungen des Aufbaus be­ dingte Schwingungsamplitude erheblich herabgesetzt, so daß der negative Effekt des "Lenkradflatterns" nicht mehr auftreten kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine er­ findungsgemäße Aussteifung anhand einer Zeichnung er­ läutert. Diese stellt in

Fig. 1 die Anordnung der Aussteifung in einem Kraft­ wagenaufbau in einer Vorderansicht, in

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Drauf­ sicht, und in

Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Seiten­ ansicht dar.

In den Fig. 1 bis Fig. 3 ist ein vorderer Bereich der Si­ cherheitszelle eines selbsttragenden Aufbaues 1 eines Kabrioletts erkennbar. Eine Vorderwand 2 steift den vor­ deren Bereich des Aufbaus 1, der einen unterhalb einer Windschutzscheibe verlaufenden Querträger 3, seitliche Vorderwandsäulen 4 und einen mit einem Mitteltunnel 5 versehenen Boden 6 umfaßt, gegen Verwindung aus. Zur weiteren Erhöhung der Verwindungssteifigkeit sind zwei Rohrstreben 7 a und 7 b vorgesehen, die sich auf einem Obergurt 8 des Mitteltunnels 5 einerseits und an dem Querträger 3 andererseits abstützen. Die Rohrstreben 7 a und 7 b sind hier als Rundrohr ausgebildet, wobei jedoch auch andere geschlossene, dünnwandige Hohl­ profile zum Einsatz kommen können. Die Winkelsteifig­ keit der Rohrstreben 7 a bzw. 7 b gegenüber den Anschluß­ teilen ist durch großformatige Knotenbleche 9 und 10 weiter erhöht. Im oberen Bereich der linken, fahrer­ seitigen Rohrstrebe 7 a ist eine Konsole 11 unlösbar mit ihr verbunden, an der eine Lenksäule lösbar be­ festigbar ist. Darüber hinaus ist im Anschlußbe­ reich der Konsole 11 eine Querstrebe 12, die in Fahr­ zeugquerrichtung verläuft und mit der Vorderwandsäule 4 verschweißt ist, mit der Rohrstrebe 7 a verbunden. Die Konsole 11 ersetzt hierbei eine Halbschale eines Knotenbleches 13.

In Längsrichtung gesehen ist der Anschlußbereich der Rohr­ streben 7 a und 7 b am Obergurt 8 des Mitteltunnels 5 so gewählt, daß die virtuelle Verlängerung der Mittellängs­ achse beider Rohrstreben 7 a und 7 b in Richtung eines Querträgers 14 des Fahrzeugbodens 6 verläuft. Hierdurch ergeben sich besonders günstige Verwindungswerte. Zwi­ schen den Rohrstreben 7 a und 7 b ist eine Klimatisierungs­ anlage eingebaut, die in einem Gehäuse 15 zusammengefaßt ist. Um zu vermeiden, daß das Gehäuse 15 z. B. durch Ver­ formen der Vorderwand 2 in den Fahrzeuginnenraum ge­ drückt werden kann, verläuft auf der dem Fahrzeuginnen­ raum zugewandten Bedienseite des Gehäuses 15 ein Spann­ gurt 16, der mittels zweier Laschen 17, die an den Rohrstreben 7 a und 7 b festgelegt sind, gespannt ist.

Zur weiteren Erhöhung der passiven Unfallsicherheit ver­ läuft unterhalb der Querstrebe 12 ein Rohrkörper 18, der die Aufgabe hat, einen Knieaufprall des Fahrers unter Absorption wesentlicher Anteile der Aufprallenergie durch Deformation zu mildern. Der Rohrkörper 18 ist vorzugsweise auf ganzer Länge lösbar oder unlösbar mit der Querstrebe 12 verbunden und stützt sich in Aufprall­ beanspruchungsrichtung an derselben ab. Durch die Ab­ stützung des Rohrkörpers 18 auf ganzer Länge der Quer­ strebe 12 wird einerseits ein Ausknicken der Querstrebe 12 und andererseits ein Ausweichen des Rohrkörpers 18 bei auf diesen einwirkender Aufprallbeanspruchung ver­ hindert. Diese Wirkungen sind deshalb unerwünscht, weil sie im Ablauf der Deformation des Rohrkörpers 18 zu Spannungsspitzen führten.

Mit der erläuterten Aussteifung wird somit die passive Unfallsicherheit insgesamt erheblich erhöht, ohne daß dies zu Beeinträchtigungen des Bauraumes im Fahrzeug­ innenraum führt.

Claims (2)

1. Aussteifung von selbsttragenden Fahrzeugaufbauten, bei der sich eine rohrförmige Abstützung innerhalb der Fahrgastzelle zwischen einem Ober­ gurt eines Mitteltunnels und einem außenliegenden, unter­ halb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger schräg nach vorne erstreckt, bei der der Mitteltunnel durch einen fahrzeugbodenseitigen Querträger mit seitlichen Längs­ trägern verbunden ist, und bei der die virtuelle Ver­ längerung der Mittellängsachse der rohrförmigen Ab­ stützung in Richtung des fahrzeugbodenseitigen Quer­ trägers weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung von zwei V-förmig zueinander ver­ laufenden Streben (Rohrstreben 7 a, 7 b) gebildet ist, die annähernd spiegelbildlich zur Mittellängsebene des Fahrzeugs angeordnet sind, und daß die Streben (Rohrstreben 7 a, 7 b) im wesentlichen in der Flucht der Mittellängsebene beidseitig vom Mitteltunnel (5) angeordneter Vordersitze jeweils an den unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger (3) ange­ schlossen sind.

2. Aussteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Knotenbereich des von der Strebe (Rohrstrebe 7 a) und einer horizontalen Querstrebe (12) auf der Fahrerseite gebildeten Stabwerks eine Konsole (11) zur Lenksäulenbefestigung angeordnet ist.