DE4318260C2 - Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einem Antriebsaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 6.

Das allgemeine Prinzip eines wirksamen Insassenschutzes bei einem Frontalaufprall eines Kraftfahrzeugs beruht auf einer Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit durch eine Deformation des Kraftfahrzeug-Vorderwagens. Dazu wird der Vorderwagen von vornherein so konstruiert (beispielsweise durch Vorsehen von gesickten oder andersartig stauchbaren Trägerbereichen), daß bei einem Frontalaufprall eine definierte, möglichst geschwindigkeitsabhängige Verformung des Vorderwagens gewährleistet ist, die zu einer Verringerung der Verzögerung des Fahrzeuginsassen führt. Dieses Ziel setzt jedoch eine hinreichende Deformationslänge voraus, die durch im Vorderwagen angeordnete starre Teile, insbesondere das Antriebsaggregat des Fahrzeugs nachteilig verringert wird.

Besonders kritisch ist dies bei einem sogenannten Offset-Crash, bei dem das Fahrzeug nur einseitig von einem Unfallgegner belastet wird. In einem solchen Fall erfolgt im wesentlichen nur im Bereich der von der Kollision betroffenen Fahrzeugseite eine Deformation, so daß die gewünschte Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit zu einem wesentlich geringeren Grad als bei einem "symmetrischen" Frontaufprall auftritt.

Ein Kraftfahrzeug-Vorderwagen der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 22 41 651 bekannt. Bei diesem bekannten Vorderwagen ist das Antriebsaggregat um eine Horizontalachse schwenkbar unmittelbar an einem frontseitigen Querträger des Kraftfahrzeugs gelagert. Die rückseitige Aggregataufhängung an einem Spritzwandbereich ist lösbar ausgebildet. Im Crashfall schwenkt das rückseitige Ende des Antriebsaggregats nach unten, so daß dieses unter das Fahrzeug geschoben und damit die Deformationslänge des Vorderwagens vergrößert wird. Bei einem Offset-Crash bleibt die vorstehend erläuterte Problematik bestehen.

Weiterhin ist aus der DE 37 10 808 A1 ein Kraftfahrzeug-Vorderwagen bekannt, bei dem ein Antriebsaggregat zumindest teilweise außermittig zur Fahrzeuglängsmittelachse angeordnet ist. Bei einem Offset-Crash besteht dort das Problem, daß sich das Verformungsverhalten je nach Stoßrichtung verändert. Um eine möglichst gleichmäßige Deformation des Vorderwagens zur Energieabsorption zu gewährleisten, wird ein Zugband vorgeschlagen, das bei einem Crash das Antriebsaggregat gegen die Spritzwand zieht, um deren Verformungspotential mit auszunutzen und ein seitliches Ausweichen des Antriebsaggregats zu unterbinden, so daß dieses möglichst frontal auf die Spritzwand treffen kann. Das mit Spiel eingebaute Zugband ist an einem Längsträger des Fahrzeugaufbaus befestigt und wird mit dessen zunehmender Verformung, d. h. nach einem Vorverformungsweg wirksam. Im Unterschied zu dem vorstehend genannten Konzept, das Antriebsaggregat im Crashfall unter die Fahrgastzelle abzutauchen, wird in der DE 37 10 808 A1 vorgeschlagen, die Spritzwand als wesentliches Element zur Energieabsorption zu nutzen, d. h. das Antriebsaggregat möglichst in seiner ursprünglichen Längsausrichtung zu belassen.

Schließlich ist aus der DE 26 15 503 A1 ein Kraftfahrzeug-Vorderwagen bekannt, bei dem ein Antriebsaggregat über sechs Streben aufgehängt ist. Alle aufbauseitigen Anlenkpunkte der Streben befinden sich dabei an Längsstrukturen des Fahrzeugaufbaus. Im Hinblick auf die Crashsicherheit wird vorgeschlagen, die Streben knickbar auszugestalten.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug-Vorderwagen der eingangs genannten Art die Crashsicherheit bei einem Offset-Crash (Schrägaufprall) zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie weiterhin durch einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst.

Bei der Erfindung erfolgt bei einer durch einen Schrägaufprall verursachten Schrägstellung des vorderen Querträgers des Fahrzeugs ein selbsttätiges Querverschwenken des Antriebsaggregats in Richtung auf die von der Kollision nicht betroffene Seite des Fahrzeugs, so daß die durch das Aggregat hervorgerufene Behinderung der Verformung des Vorderwagens auf der von der Kollision betroffenen Fahrzeugseite zumindest verringert wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann dem seitlichen Verschwenken ein Verschwenken nach unten überlagert werden.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in den

Fig. 1, 2, 3 und 4 die Verhältnisse eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kfz-Vorderwagens jeweils im Ausgangszustand und bei einem Schrägaufprall in einer Ansicht von oben (Draufsicht), und in den

Fig. 5 und 6 weitere Ausführungsbeispielen in Draufsicht bei nichtdeformiertem Fahrzeug.

In den verschiedenen Figuren ist für das Antriebsaggregat, hier bestehend aus Motor und Getriebe in Längsanordnung, das Bezugszeichen 1, für den vorderen Querträger das Bezugszei­ chen 2 und für den Spritzwandbereich das Bezugszeichen 3 ver­ wendet.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so erkennt man zwi­ schen Querträger 2 und Antriebsaggregat 1 den Dreieckslen­ ker 4, dessen Spitze bei 5, eine senkrecht verlaufende Schwenkachse definierend, schwenkbar am Antriebsaggregat 1 angreift, während die Basis des Dreieckslenkers 4 am Quer­ träger 2 befestigt ist.

Auch der rückwärtige Endbereich des Antriebsaggregats 1, also das Getriebe, ist mittels eines weiteren Dreieckslenkers 6 mit dem Spritzwandbereich 3 verbunden, jedoch ist hier die Spitze des weiteren Dreieckslenkers 6, ebenfalls eine senkrechte Schwenkachse definierend, bei 7 schwenkbar mit dem Spritzwand­ bereich 3 verbunden, während die Basis des Dreieckslenkers am Antriebsaggregat 1 liegt.

Betrachtet man nun anhand Fig. 2 das Verhalten dieses Aufbaus bei einem seitlich versetzten Aufprall des Querträgers 2 auf das Hindernis 8, so erfolgt eine Schwenkung des Querträgers 2 im Pfeilsinne, die infolge der Wirkung des Dreieckslenkers 4 und der schwenkbaren Anlenkung 7 des weiteren Dreieckslen­ kers 6 eine Verschwenkung des Antriebsaggregats in Richtung auf die nicht vom Aufprall betroffene Fahrzeugseite zur Folge hat. Diese Schwenkbewegung, die selbstverständlich die Zerstö­ rung von weiteren, insbesondere der Aufnahme des Gewichts des Antriebsaggregats 1 dienenden Aggregatlagern zur Folge hat bzw. voraussetzt, wird unterstützt durch die crashbedingte Verringerung der Länge des Vorderwagens.

Die Verkürzung der Lenkeranordnungen in Fig. 2 gegenüber Fig. 1 rührt daher, daß die Lenkeranordnungen 4 und 6 derart angelenkt sind, daß sie beim Crash das Aggregat 1 nach unten bewegt haben.

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist die Verbindung zwischen Querträger 2 und Antriebsaggregat 1 durch den Dreieckslenker 4 beibehalten. Zwischen Antriebsaggregat 1 und Spritzwandbereich 3 erkennt man demgegenüber eine weitere Lenkeranordnung, die durch in diesem Ausführungsbeispiel zwei parallele Stützen 10 und 11 gebildet ist, die jeweils mit den Teilen 1 und 3 unter Bildung senkrecht verlaufender Schwenk­ achsen schwenkbar verbunden sind.

Das Verhalten dieser Konstruktion bei einem Offset-Crash zeigt Fig. 4: Während bei der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausbildung der weiteren Lenkeranordnung 6 das Antriebsaggre­ gat 1 um das Gelenk 7 verschwenkt wird, bewirkt die Anordnung von parallelen Lenkern 10 und 11 (ggf. reicht auch ein Lenker; es können auch mehr als zwei Lenker Einsatz finden) annähernd eine Parallelverschiebung des Antriebsaggregats 1 in Richtung auf die von der Kollision nicht betroffene Fahrzeugseite.

Während in den Ausführungsbeispielen nach den bisher beschrie­ benen Figuren das Antriebsaggregat 1 durch die Lenkeranordnun­ gen 4 schwenkbar mit dem vorderen Querträger 2 verbunden ist, zeigen die Gestaltungen nach den Fig. 5 und 6 an dieser Stelle schwenkstarre Verbindungen. In Fig. 5 findet sich ein Drei­ eckslenker 12 in einer Horizontalebene, während in einer ande­ ren Horizontalebene zwei parallel verlaufende Lenker 13 und 14 vorgesehen sind. Die Anlenkungen aller Streben am Querträger 2 definieren zwei senkrechte Schwenkachsen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 schließlich finden sich zwei gegenläufige Dreieckslenker 15 und 16, wiederum in unter­ schiedlichen Horizontalebenen.

Beiden Konstruktionen ist gemeinsam, daß bei einer crashbedingten Schrägstellung des Querträgers 2 das Antriebsaggregat mit seinem hinteren Ende, also hier dem Getriebe, relativ weit seitlich verschwenkt wird.

Selbstverständlich ist es möglich, auch bei den Konstruktionen nach den Fig. 5 und 6 weitere Lenkeranordnungen zwischen dem Antriebsaggregat 1 einerseits und dem Spritzwandbereich ande­ rerseits vorzusehen, die dann so ausgebildet sein müssen, daß sie die beschriebene Verschwenkung des Antriebsaggregats 1 zu­ lassen.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln eine Ver­ größerung der bei einem Schrägaufprall zur Verfügung stehenden Deformationslänge erzielt.

Claims (10)

1. Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einem zwischen einem vorderen Querträger (2) und einem Spritzwandbereich (3) angeordneten Antriebsaggregat (1), wobei das Antriebsaggregat (1) und der Querträger (2) über den Längsabstand zwischen diesen überbrückende Lenkeranordnungen (4) gelenkig gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (4) in Draufsicht zumindest einen Dreieckslenker ausbilden, der mit seiner Spitze gelenkig mit dem Antriebsaggregat (1) gekoppelt ist, zum selbsttätigen Schwenken des Antriebsaggregats (1) aus dem Aufprallbereich im Falle einer Schrägstellung des Querträgers (2) bei einem seitlich versetzten Frontaufprall des Fahrzeugs, und daß das Antriebsaggregat (1) und der Spritzwandbereich (3) über den Längsabstand zwischen diesen überbrückende weitere Lenkeranordnungen gelenkig gegeneinander abgestützt sind, die eine Abstandsverringerung zwischen dem Antriebsaggregat (1) und dem Spritzwandbereich (3) zulassen.

2. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Lenkeranordnungen in Draufsicht einen Dreieckslenker (6) ausbilden, der mit seiner Spitze gelenkig an dem Spritzwandbereich (3) angreift.

3. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Lenkeranordnungen einen oder mehrere gelenkig sowohl am Spritzwandbereich (3) als auch am Antriebsaggregat (1) angreifende parallele Lenker (10, 11) aufweisen.

4. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (4) und die weiteren Lenkeranordnungen (6, 10, 11) derart ausgebildet und angelenkt sind, daß sie bei crashbedingter Verringerung des Abstands zwischen dem Querträger (2) und dem Spritzwandbereich (3) das Antriebsaggregat (1) in Richtung nach unten lenken.

5. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (4) und/oder weiteren Lenkeranordnungen (6) deformierbar ausgebildet sind.

6. Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einem zwischen einem vorderen Querträger (2) und einem Spritzwandbereich (3) angeordneten Antriebsaggregat (1), wobei das Antriebsaggregat (1) und der Querträger (2) über den Längsabstand zwischen diesen überbrückende Lenkeranordnungen (12, 13, 14, 15, 16) gelenkig gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (12, 13, 14, 15, 16) jeweils an dem Antriebsaggregat (1) und dem Querträger (2) angelenkt und in Draufsicht als schwenkstarre Verbindung ausgebildet sind, zum selbsttätigen Schwenken des Antriebsaggregats (1) aus dem Aufprallbereich im Falle einer Schrägstellung des Querträgers (2) bei einem seitlich versetzten Frontaufprall des Fahrzeugs, und daß das Antriebsaggregat (1) und der Spritzwandbereich (3) über den Längsabstand zwischen diesen überbrückende weitere Lenkeranordnungen (10, 11) gelenkig gegeneinander abgestützt sind, die eine Abstandsverringerung zwischen dem Antriebsaggregat (1) und dem Spritzwandbereich (3) zulassen.

7. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 6, durch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen in unterschiedlichen Horizontalebenen als gegensinnige Dreieckslenker (15, 16) angeordnet sind.

8. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach Anspruch 6, durch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen in unterschiedlichen Horizontalebenen als Dreieckslenker (12) und parallele Lenker (13, 14) angeordnet sind.

9. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (12, 13, 14, 15, 16) und die weiteren Lenkeranordnungen (10, 11) derart ausgebildet und angelenkt sind, daß sie bei crashbedingter Verringerung des Abstands zwischen dem Querträger (2) und dem Spritzwandbereich (3) das Antriebsaggregat (1) in Richtung nach unten lenken.

• - 

10. Kraftfahrzeug-Vorderwagen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeranordnungen (12, 13, 14, 15, 16) und/oder weiteren Lenkeranordnungen (10, 11) deformierbar ausgebildet sind.