DE4230722B4 - Motor vehicle front end with a rigid subframe - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeug-Vorderwagen, umfassend ein Tragwerk, ein Antriebsaggregat (6), das im Crashfall über Gleitflächen (18, 19, 20) nach unten ablenkbar ist, und einen steifen Hilfsrahmen (4), der als Träger einer Vormontageeinheit mit Radaufhängungen und Lenkung einschließlich Lenkgetriebe (5) des Fahrzeugs fest mit dem Tragwerk verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (4) an einem hinter dem Antriebsaggregat (6) liegenden Bereich mindestens eine schräg nach hinten unten weisende Gleitfläche (18) aufweist, und daß das Antriebsaggregat (6) eine jeweils korrespondierende Gegengleitfläche (19, 20) derart ausbildet, daß in einem normalen Betriebszustand zwischen den Gleitflächen (18, 19, 20) des Hilfsrahmens (4) und des Antriebsaggregats (6) ein Längsabstand (21) besteht und bei einem Crash nach einem Verschwinden des Längsabstandes (21) das hilfsrahmenseitige Ende des Antriebsaggregats (6) nach unten abgelenkt wird.Motor vehicle front end, comprising a supporting structure, a drive unit (6) which in the event of a crash has sliding surfaces (18, 19, 20) is deflectable downwards, and a rigid subframe (4), as a carrier a pre-assembly unit with wheel suspensions and steering including steering gear (5) of the vehicle is firmly connected to the structure, characterized in that that the subframe (4) at least behind a drive unit (6) an oblique having downwardly facing sliding surface (18), and that the drive unit (6) forms a corresponding counter sliding surface (19, 20) in such a way, that in a normal operating state between the sliding surfaces (18, 19, 20) of the subframe (4) and the drive unit (6) has a longitudinal spacing (21) and in a crash after a disappearance of the longitudinal distance (21) the auxiliary frame end of the drive unit (6) after is deflected down.

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Kraftfahrzeug-Vorderwagen ist aus der US 3,774,712 bekannt.The invention relates to a motor vehicle front end according to the preamble of claim 1. Such a motor vehicle front end is made of US 3,774,712 known.

Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einer Hilfsrahmenkonstruktion sind allgemein bekannt. Eine solche Konstruktion, wie sie beispielsweise auch in der DE 31 46 554 A1 offenbart ist, bietet die vorteilhafte Möglichkeit, Fahrzeuglenkung und Vorderradaufhängungen sowie gegebenenfalls weitere spritzwandnahe Bauteile oder Baugruppen zu einer Vormontageeinheit zusammenzufassen, die als solche in das Fahrzeug eingesetzt und dort festgelegt wird.Automotive front end cars with a subframe structure are well known. Such a construction, as for example in the DE 31 46 554 A1 is disclosed, offers the advantageous possibility, vehicle steering and front suspensions and possibly further spritzwandnahe components or assemblies to summarize a pre-assembly, which is used as such in the vehicle and fixed there.

Im Crashfall kommt bei der Verkürzung des Vorderwagens ein Aggregatgehäuse, in der Regel ein Getriebe- oder Differentialgehäuse, in Kontakt mit dem starren Hilfsrahmen, wodurch eine Verzögerungsspitze entsteht, die für die Fahrzeuginsassen gefährlich werden kann. Außerdem wird der Hilfsrahmen nach hinten in Richtung des Fahrgastraums gedrückt, wodurch die Aufbaustruktur kollabieren kann.in the Crash case comes with the shortening of the front end of the car, usually a gearbox or differential case, in contact with the rigid Subframe, creating a deceleration tip arises for the vehicle occupants dangerous can be. Furthermore the subframe is pushed back towards the passenger compartment, whereby the body structure can collapse.

Zur Vermeidung des Eindringens des Antriebsaggregats in die Fahrgastzelle bei einem Crash sind verschiedene Konstruktionen bekannt, die im Prinzip darauf hinauslaufen, beim Crash das Antriebsaggregat zumindest mit einem spritzwandnahen, eine geringere Höhe als der Rest des Antriebsaggregats besitzenden Bereich gleichsam unter das Fahrzeug zu führen, also "tauchen" zu lassen. Aus der US 3,347,501 und der DE 21 52 136 A bekannte Konstruktionen verwenden in vertikalen Ebenen schwenkbare Schwenkarme zur entsprechenden Führung des Antriebsaggregats nach einer crashbedingten Zerstörung seiner üblichen Aggregatlager.To avoid the penetration of the drive unit in the passenger compartment in a crash different constructions are known, which in principle boil down the drive unit at least with a splash near, a lower altitude than the rest of the drive unit owning area as it were under the vehicle, ie to let "dive". From the US 3,347,501 and the DE 21 52 136 A known constructions use in vertical planes pivotable pivot arms for appropriate guidance of the drive unit after a crash-related destruction of its usual engine mounts.

Die Konstruktion nach der eingangs genannten US 3,774,712 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 einer crashbedingten Rückverlagerung des Antriebsaggregats kommen diese Vorsprünge in Kontakt mit diesen Führungs- oder Gleitflächen, die so verlaufen, daß sie mit zunehmender Rückverlagerung ein Tauchen des Antriebsaggregats bewirken.The construction according to the aforementioned US 3,774,712 On the other hand, on the side of the rear area of the drive unit, which is mounted transversely there, raised longitudinal support extensions whose lower surfaces form sliding surfaces for lateral projections on the drive unit. In a crash-induced rearward displacement of the drive unit, these projections come into contact with these guide or sliding surfaces, which run so that they cause a dipping of the drive unit with increasing rearward displacement.

Eine Konstruktion nach der US 3,827,525 verwendet ebenfalls derart ausgebildete, im wesentlichen längsverlaufende Träger, so daß das dort längs eingebaute Antriebsaggregat mit seinem Getriebe in den Tunnel verlagert wird.A construction after the US 3,827,525 also uses such trained, substantially longitudinally extending carrier, so that the longitudinally installed drive unit is shifted with its gear in the tunnel.

Gemeinsam ist diesen Konstruktionen eine störende Empfindlichkeit gegen Abweichungen der Richtung der beim Crash auftretenden Kräfte von der Längsrichtung.Together is these structures a disturbing sensitivity against Deviations in the direction of the forces occurring during the crash the longitudinal direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kraftfahrzeug-Vorderwagen unter Wahrung seiner Vorteile – Verwendung eines Hilfsrahmens zur Bildung einer Vormontageeinheit insbesondere für die Lenkeinrichtung – zu schaffen, der hinsichtlich seines Crashverhaltens optimiert ist.Of the Invention is based on the object, a generic motor vehicle front under Maintaining its benefits - Use a subframe for forming a pre-assembly in particular for the Steering device - too create, which is optimized in terms of its crash behavior.

Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.These Task is by a motor vehicle front end with the features of claim 1. Advantageous embodiments The invention are specified in the further claims.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist eine solche Gestaltung 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 vermieden, daß durch Kraftbeaufschlagung des starren Hilfsrahmens eine gefährliche Verzögerungsspitze auftritt. Auch wird der Hilfsrahmen durch das Antriebsaggregat nicht nach hinten gedrückt, so daß dadurch sonst auftretende gefährliche Beeinflussungen der Struktur des Fahrzeugs ausgeschlossen sind.One An essential feature of the invention is such a design of the Subframe that he itself as it were against a critical application of force in the Crash trap through the then shifting rear drive unit protects wherein the steering gear is arranged so that it does not have this protective effect adversely affected. By the invention it is avoided that by applying force The rigid subframe is a dangerous deceleration tip occurs. Also, the subframe is not by the drive unit pushed to the back, so that otherwise dangerous Influencing the structure of the vehicle are excluded.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß infolge des Ablenkens des Antriebsaggregats durch die entsprechende Ausbildung des starren Hilfsrahmens in Richtung nach unten die Deformationslänge des Vorderwagens vergrößert wird gegenüber dem Fall, daß das Antriebsaggregat sich auf dem Hilfsrahmen gleichsam abstützt. Diese Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Deformationswegs des Vorderwagens erfordert also keine konstruktive Verlängerung desselben.One Another advantage of the solution according to the invention is the fact that as a result the deflection of the drive unit by the appropriate training of the rigid subframe in the downward direction of the deformation length of Front carriage is enlarged across from the case that the drive unit is supported on the subframe as it were. This enlargement of the available deformation path of the front end thus requires no structural extension thereof.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, wobei 1 eine Draufsicht und 2 eine Seitenansicht wiedergibt. Die Darstellung ist dabei auf die hier interessierenden Teile und Baugruppen beschränkt.An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawing, wherein 1 a top view and 2 a side view reproduces. The representation is limited to the parts and assemblies of interest here.

In Fahrtrichtung 1 vor dem an den Längsträgern 2 und 3 gehaltenen Hilfsrahmen 4, der auf einer oberen Fläche das Lenkgetriebe 5 trägt, erkennt man das allgemein mit 6 bezeichnete Antriebsaggregat. 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 entsprechend der DE 37 03 759 A1 den zweiten Scheibensatz beinhaltet. Insbesondere in der Darstellung der 2 ist angenommen, daß es sich um ein derartiges CVT-Getriebe handelt. Dieses bietet in vorteilhafter Weise im oberen Bereich einen langen Deformationsweg bis zum Auftreffen auf die Fahrgastzelle. Ein nach vorn geneigtes Aggregat erfährt bei Crashbeaufschlagung in seinem oberen Bereich ein die Tauchbewegung unter stützendes Moment. Zur Unterstützung kann im Ansaugsystem bei 22 eine Sollbruchstelle vorgesehen sein.In the direction of travel 1 in front of the longitudinal members 2 and 3 held subframe 4 on an upper surface of the steering gear 5 wears, one recognizes that generally with 6 designated drive unit. It is composed of the internal combustion engine ne 7 , the transmission 8th and one unit 9 , which represents the differential in a manual transmission, in contrast, in a CVT transmission approximately corresponding to DE 37 03 759 A1 includes the second pulley set. Especially in the presentation of 2 is assumed to be such a CVT transmission. This offers advantageously in the upper part of a long deformation path to hitting the passenger compartment. A forwardly inclined aggregate undergoes a submerged movement under crash during its application in its upper area. To assist in the intake system at 22 a predetermined breaking point may be provided.

Den Ausgang des Antriebsaggregats 6, das also einen an sich bekannten Aufbau besitzt und mit ebenfalls bekannten Aggregatlagern 10 und 11 zumindest während des üblichen Betriebs an den Längsträgern 2 und 3 gelagert ist, bilden die beiden zu den angetriebenen 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.The output of the drive unit 6 , So it has a known structure and with well-known unit bearings 10 and 11 at least during normal operation on the side rails 2 and 3 stored, the two form the driven front wheels 12 and 13 leading half waves 14 and 15 , The suspension for the suspension wishbone 16 and 17 are part of the pre-assembly unit on the subframe 4 stored.

In einem dem Antriebsaggregat 6 gegenüberstehenden Bereich ist der Hilfsrahmen 4 als schräg nach hinten unten weisende Gleitfläche 18 ausgebildet, der im Normalbetrieb in diesem Ausführungsbeispiel 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 Bereich unter einem Winkel zur Längsrichtung des Fahrzeugs erfolgen kann, gelangen infolge deformationsbedingter Verkürzung des Vorderwagens die Gegengleitflächen 19 und 20 zur Auflage auf der Gleitfläche 18, so daß ein hinterer Bereich des Antriebsaggregats 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 Hilfsrahmens 4 verlaufen.In one of the drive unit 6 Opposing area is the subframe 4 as obliquely backwards pointing down sliding surface 18 formed in normal operation in this embodiment, two counter sliding surfaces 19 and 20 on a housing of the drive unit 6 with distance 21 face, so that in normal operation at this point no sound bridge is present. However, as soon as a crash occurs, which can also take place in an area at an angle to the longitudinal direction of the vehicle, due to deformation-related shortening of the front car, the counter sliding surfaces 19 and 20 to rest on the sliding surface 18 , so that a rear portion of the drive unit 6 under the subframe 4 is steered, so this is protected against excessive force. It is expedient that the half-waves 14 and 15 below the subframe 4 run.

Je breiter die Gleit- und Gegengleitflächen sind, desto besser ist die Einhaltung der angestrebten Wirkung bei einem schrägen Crash.ever wider the sliding and Gegengleitflächen are, the better compliance with the desired effect in an oblique crash.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln ein gattungsgemäßer Vorderwagen geschaffen, der hinsichtlich seines Crashverhaltens optimiert ist.With The invention is accordingly simple Means a generic front end created, which is optimized in terms of its crash behavior.

Claims (6)

Kraftfahrzeug-Vorderwagen, umfassend ein Tragwerk, ein Antriebsaggregat (6), das im Crashfall über Gleitflächen (18, 19, 20) nach unten ablenkbar ist, und einen steifen Hilfsrahmen (4), der als Träger einer Vormontageeinheit mit Radaufhängungen und Lenkung einschließlich Lenkgetriebe (5) des Fahrzeugs fest mit dem Tragwerk verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (4) an einem hinter dem Antriebsaggregat (6) liegenden Bereich mindestens eine schräg nach hinten unten weisende Gleitfläche (18) aufweist, und daß das Antriebsaggregat (6) eine jeweils korrespondierende Gegengleitfläche (19, 20) derart ausbildet, daß in einem normalen Betriebszustand zwischen den Gleitflächen (18, 19, 20) des Hilfsrahmens (4) und des Antriebsaggregats (6) ein Längsabstand (21) besteht und bei einem Crash nach einem Verschwinden des Längsabstandes (21) das hilfsrahmenseitige Ende des Antriebsaggregats (6) nach unten abgelenkt wird.Motor vehicle front end, comprising a supporting structure, a drive unit ( 6 ), in the event of a crash via sliding surfaces ( 18 . 19 . 20 ) is deflectable downwards, and a rigid subframe ( 4 ) used as a support for a pre-assembly unit with wheel suspensions and steering including steering gear ( 5 ) of the vehicle is fixedly connected to the supporting structure, characterized in that the subframe ( 4 ) on one behind the drive unit ( 6 ) lying at least one obliquely backwards down facing sliding surface ( 18 ), and that the drive unit ( 6 ) a respective corresponding counter sliding surface ( 19 . 20 ) in such a way that in a normal operating state between the sliding surfaces ( 18 . 19 . 20 ) of the subframe ( 4 ) and the drive unit ( 6 ) a longitudinal distance ( 21 ) and in a crash after a disappearance of the longitudinal distance ( 21 ) the auxiliary frame end of the drive unit ( 6 ) is deflected downwards. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe (5) auf einem oberen Bereich des Hilfsrahmens (4) angeordnet ist.Motor vehicle front end according to claim 1, characterized in that the steering gear ( 5 ) on an upper portion of the subframe ( 4 ) is arranged. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (6) eine in Richtung nach hinten abnehmende Höhe aufweist.Motor vehicle front end according to Claim 1 or 2, characterized in that the drive unit ( 6 ) has a decreasing towards the rear height. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein quer eingebautes Antriebsaggregat (6) mit drehmomentübertragenden Halbwellen (14, 15) vorgesehen ist, und der Hilfsrahmen (4) oberhalb des Bewegungsbereichs der Halbwellen (14, 15) bei einem Crash verläuft.Motor vehicle front end according to one of claims 1 to 3, characterized in that a transversely mounted drive unit ( 6 ) with torque-transmitting half-waves ( 14 . 15 ), and the subframe ( 4 ) above the range of movement of the half-waves ( 14 . 15 ) runs in a crash. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (6) quer und schräg nach vorne weisend eingebaut ist.Motor vehicle front end according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the drive unit ( 6 ) is installed transversely and obliquely pointing forward. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (6) ein nach hinten weisendes Ansaugsystem aufweist, und daß in dem Ansaugsystem eine Sollbruchstelle (22) vorgesehen ist.Motor vehicle front end according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive unit ( 6 ) has a rear facing intake system, and that in the intake system a predetermined breaking point ( 22 ) is provided.
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