DE4230722A1 - Kraftfahrzeug-vorderwagen mit einem steifen hilfsrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorderwagen­ konstruktion ist im Prinzip aus der DE-OS 31 46 554, B 62 D 25/08, bekannt. Sie bietet die vorteilhafte Möglichkeit, die Fahrzeuglenkung und die Vorderradaufhängungen sowie gegebenen­ falls weitere spritzwandnahe Bauteile oder Baugruppen zu einer Vormontageeinheit zusammenzufassen, die als solche in das Fahr­ zeug eingesetzt und dort festgelegt wird.

Ein Nachteil eines gattungsgemäßen Vorderwagens ist in seinem Verhalten im Crashfalle zu sehen. Dann kommt nämlich bei der Verkürzung des Vorderwagens ein Aggregatgehäuse, in der Regel ein Getriebe oder Differentialgehäuse, in Kontakt mit dem star­ ren Hilfsrahmen, wodurch eine Verzögerungsspitze entsteht, die für die Fahrzeuginsassen gefährlich werden kann. Außerdem wird der Hilfsrahmen nach hinten in Richtung Fahrgastraum gedrückt, wodurch die Aufbaustruktur kollabieren kann.

Zur Vermeidung des Eindringens des Antriebsaggregats in die Fahrgastzelle bei einem Crash sind verschiedene Konstruktionen bekannt, die im Prinzip darauf hinauslaufen, beim Crash das An­ triebsaggregat zumindest mit einem spritzwandnahen, eine gerin­ gere Höhe als der Rest des Antriebsaggregats besitzenden Be­ reich gleichsam unter das Fahrzeug zu führen, also "tauchen" zu lassen. Aus der US-PS 33 47 501 und der DE-OS 21 52 136, B 60 K 5/00, bekannte entsprechende Konstruktionen verwenden in verti­ kalen Ebenen schwenkbare Schwenkarme zur entsprechenden Führung des Antriebsaggregats nach crashbedingter Zerstörung seiner üb­ lichen Aggregatlager. Die Konstruktion nach der US-PS 37 74 712, B 60 R 21/00, sieht demgegenüber seitlich des hinteren Bereichs des - dort quer eingebauten - Antriebsaggregats hochgezogene Längsträgerfortsätze vor, deren untere Flächen Gleitflächen für seitliche Vorsprünge am Antriebsaggregat bilden. Bei crashbe­ dingter Rückverlagerung des Antriebsaggregats kommen diese Vor­ sprünge in Kontakt mit diesen Führungs- oder Gleitflächen, die so verlaufen, daß sie mit zunehmender Rückverlagerung ein Tau­ chen des Antriebsaggregats bewirken.

Die Konstruktion nach der US-PS 38 27 525, B 60 R 21/00, schließlich verwendet ebenfalls derart ausgebildete, im wesent­ lichen längsverlaufende Träger, daß das dort längs eingebaute Antriebsaggregat mit seinem Getriebe in den Tunnel verlagert wird.

Gemeinsam ist diesen Konstruktionen eine störende Empfind­ lichkeit gegen Abweichungen der Richtung der beim Crash auftre­ tenden Kräfte von der Längsrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kraftfahrzeug-Vorderwagen unter Wahrung seiner Vorteile - Ver­ wendung eines Hilfsrahmens zur Bildung einer Vormontageeinheit insbesondere für die Lenkeinrichtung - zu schaffen, der hin­ sichtlich seines Crashverhaltens optimiert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, einige vorteilhafte Aus­ führungsformen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist also eine solche Ge­ staltung des Hilfsrahmens, daß er sich gleichsam selber gegen eine kritische Kraftbeaufschlagung im Crashfalle durch das sich dann nach hinten verlagernde Antriebsaggregat schützt, wobei das Lenkgetriebe so angeordnet ist, daß es diese Schutzwirkung nicht nachteilig beeinflußt. Durch die Erfindung wird also vermieden, daß durch Kraftbeaufschlagung des starren Hilfsrahmens eine ge­ fährliche Verzögerungsspitze auftritt. Auch wird der Hilfsrahmen durch das Antriebsaggregat nicht nach hinten gedrückt, so daß dadurch sonst auftretende gefährliche Beeinflussungen der Struk­ tur des Fahrzeugs ausgeschlossen sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß infolge des Ab­ lenkens des Antriebsaggregats durch die entsprechende Ausbildung des starren Hilfsrahmens in Richtung nach unten die Deforma­ tionslänge des Vorderwagens vergrößert wird gegenüber dem Fall, daß das Antriebsaggregat sich auf dem Hilfsrahmen gleichsam ab­ stützt. Diese Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Deforma­ tionswegs des Vorderwagens erfordert also keine konstruktive Verlängerung desselben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 eine Draufsicht und deren Fig. 2 eine Seitenansicht wiedergibt, wobei die Darstellung auf die hier interessierenden Teile und Baugruppen beschränkt ist.

In Fahrtrichtung 1 vor dem an den Längsträgern 2 und 3 gehalte­ nen Hilfsrahmen 4, der auf einer oberen Fläche das Lenkgetriebe 5 trägt, erkennt man das allgemein mit 6 bezeichnete Antriebsag­ gregat. Es ist zusammengesetzt aus der Brennkraftmaschine 7, dem Getriebe 8 und einer Einheit 9, die bei einem Schaltgetriebe das Differential darstellt, dagegen bei einem CVT-Getriebe etwa ent­ sprechend der DE-OS 37 03 759, B 60 K 17/00, den zweiten Schei­ bensatz beinhaltet. Insbesondere in der Darstellung der Fig. 2 ist angenommen, daß es sich um ein derartiges CVT-Getriebe han­ delt. Dieses bietet in vorteilhafter Weise im oberen Bereich ei­ nen langen Deformationsweg bis zum Auftreffen auf die Fahrgast­ zelle. Ein nach vorn geneigtes Aggregat erfährt bei Crashbeauf­ schlagung in seinem oberen Bereich ein die Tauchbewegung unter­ stützendes Moment. Zur Unterstützung kann im Ansaugsystem bei 22 eine Sollbruchstelle vorgesehen sein.

Den Ausgang des Antriebsaggregats 6, das also einen an sich be­ kannten Aufbau besitzt und mit ebenfalls bekannten Aggregatla­ gern 10 und 11 zumindest während des üblichen Betriebs an den Längsträgern 2 und 3 gelagert ist, bilden die beiden zu den an­ getriebenen Vorderrädern 12 und 13 führenden Halbwellen 14 und 15. Die zur Radaufhängung dienenden Querlenker 16 und 17 sind als Bestandteil der Vormontageeinheit am Hilfsrahmen 4 gelagert.

In einem dem Antriebsaggregat 6 gegenüberstehenden Bereich ist der Hilfsrahmen 4 als schräg nach hinten unten weisende Gleit­ fläche 18 ausgebildet, der im Normalbetrieb in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel zwei Gegengleitflächen 19 und 20 an einem Gehäuse des Antriebsaggregats 6 mit Abstand 21 gegenüberstehen, so daß im Normalbetrieb an dieser Stelle keine Schallbrücke vorliegt. Sobald jedoch ein Crash auftritt, der auch in einem gewissen Be­ reich unter einem Winkel zur Längsrichtung des Fahrzeugs erfol­ gen kann, gelangen infolge deformationsbedingter Verkürzung des Vorderwagens die Gegengleitflächen 19 und 20 zur Auflage auf der Gleitfläche 18, so daß ein hinterer Bereich des Antriebsaggre­ gats 6 unter den Hilfsrahmen 4 gelenkt wird, dieser also gegen übermäßige Kraftbeaufschlagung geschützt ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Halbwellen 14 und 15 unterhalb des Hilfsrah­ mens 4 verlaufen.

Je breiter die Gleit- und Gegengleitflächen sind, desto besser ist die Einhaltung der angestrebten Wirkung bei einem schrägen Crash.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln ein gat­ tungsgemäßer Vorderwagen geschaffen, der hinsichtlich seines Crashverhaltens optimiert ist.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einem Antriebsaggregat und ei­ nem bereichsweise hinter ihm mit einem Längsabstand angeord­ neten steifen Hilfsrahmen, der als Träger einer Vormontage­ einheit mit Radaufhängungen und Lenkung einschließlich Lenk­ getriebe des Fahrzeugs fest mit einem Tragwerk desselben ver­ bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der hinter dem Aggre­ gat (6), das eine in Richtung nach hinten abnehmende Höhe be­ sitzt, liegende Bereich des Hilfsrahmens (4) zumindest eine schräg nach hinten unten weisende Gleitfläche (18) und das Aggregat (6) eine korrespondierende Gegengleitfläche (19, 20) bilden, so daß bei einem Crash nach Verschwinden des Längsab­ stands (21) das hilfsrahmenseitige Ende des Aggregats (6) nach unten abgelenkt wird, und daß das Lenkgetriebe (5) auf einem oberen Bereich des Hilfsrahmens (4) angeordnet ist.

2. Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem quer eingebauten Antriebsaggregat (6) mit drehmoment­ übertragenden Halbwellen (14, 15) der Hilfsrahmen (4) ober­ halb des Bewegungsbereichs der Halbwellen (14, 15) bei einem Crash verläuft.

3. Vorderwagen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein quer und schräg nach vorne weisend eingebautes Antriebsaggre­ gat (6).

4. Vorderwagen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Soll­ bruchstelle (22) im nach hinten weisenden Ansaugsystem des Antriebsaggregats (6).