DE4326270A1 - Kraftfahrzeug mit einer steifen Bodenstruktur - Google Patents
Kraftfahrzeug mit einer steifen BodenstrukturInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem vorderen und
einem hinteren Stoßfänger, mit einer steifen Bodenstruktur
sowie mit eine Fahrgastzelle seitlich begrenzenden Karosserie
teilen, in denen wenigstens ein zur Querversteifung des Kraft
fahrzeugs im Bereich von Vordersitzen der Fahrgastzelle beitra
gendes energieabsorbierendes Aufprallelement angeordnet ist.
Aus der DE 28 16 318 C2 sowie aus der DE 39 28 869 A1 ist es
bekannt, in ein Kraftfahrzeug mit einer steifen Bodenstruktur
zusätzlich auf der Höhe von Stoßfängern eines aufprallenden
Fahrzeugs eine Querversteifungsstruktur im Bereich der Vorder
sitze über die Breite des Kraftfahrzeugs anzuordnen. Diese
Querversteifungsstruktur weist energieabsorbierende Aufprall
elemente in den Seitentüren auf. Durch das Vorsehen einer Quer
versteifungsstruktur zusätzlich zur steifen Bodengruppe wird
das Gewicht des Kraftfahrzeugs erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs
genannten Art zu schaffen, das ohne aufwendige Zusatzeinrich
tungen eine ausreichende Steifigkeit gegenüber Seitenaufprall
belastungen aufweist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die steife Bodenstruktur
in einer gemeinsamen Ebene auf Höhe der Stoßfänger angeordnet
ist, und mehrere energieabsorbierende Aufprallelemente über die
Länge der Fahrgastzelle verteilt auf Höhe der Bodenstruktur in
den seitlichen Karosserieteilen vorgesehen sind. Dadurch, daß
die Bodenstruktur bereits auf Höhe der Stoßfänger angeordnet
ist, wird eine zusätzliche Querversteifung in diesem Bereich
vermieden. Durch die Anordnung der seitlichen Aufprallelemente
über die Länge der Fahrgastzelle ist das Kraftfahrzeug im ge
samten Seitenbereich ausreichend gegen Seitenaufprallbelastun
gen geschützt. Die prinzipiell aus dem Stand der Technik be
kannten Vorteile lassen sich somit durch einen wesentlich redu
zierten Aufwand und ohne größere Gewichtszunahme des Fahrzeugs
erreichen. Denn als zusätzliche Elemente werden lediglich die
energieabsorbierenden Aufprallelemente benötigt, deren Gewicht
aufgrund ihrer Strukturierung relativ gering ist. Als Aufprall
elemente werden nämlich Kunststoff- oder Aluminiumwaben, Kunst
stoffschäume, Aluminiumstrangpreßprofile, oder Aluminium- oder
Stahlblechelemente eingesetzt. Die erfindungsgemäße Maßnahme
ist insbesondere bei viertürigen Fahrzeugen von Vorteil, da die
Fahrzeuginsassen sowohl im Bereich der Vordersitze als auch im
Bereich der Rücksitze gegen Seitenaufprallbelastungen geschützt
sind. Zudem werden durch die erfindungsgemäße Maßnahme bereits
die US-amerikanischen Sicherheitsnormen erfüllt, für die bis
lang in den Seitentüren zusätzliche Versteifungsrohre erforder
lich waren. Durch die Erfindung ist der eigentliche Fahrgast
raum nach oben versetzt, da er nach oben an die Bodenstruktur
anschließt.
In Ausgestaltung der Erfindung entspricht die Höhe der Auf
prallelemente der Höhe der Bodenstruktur und ihre Breite etwa
dem Abstand zwischen Außenhaut des jeweiligen seitlichen Karos
serieteils und seitlicher Kante der Bodenstruktur. Dadurch er
gibt sich bei einem Seitenaufprall sofort ein Kraftschluß zwi
schen Aufprallelementen und Bodenstruktur, so daß seitliche
Verformungen ohne entsprechende Aufnahme der Verformungsenergie
nicht auftreten können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufprallele
mente Teil der seitlichen Karosserieteile. Dadurch können die
Aufprallelemente bereits im Rohbau der seitlichen Karosserie
teile, beispielsweise der Seitentüren, vorgesehen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufprallele
mente als Montageteile ausgebildet, die in die seitlichen
Karosserieteile einsetzbar sind. Bei der Ausgestaltung als
Montageteile sind Struktur und Material der Aufprallelemente je
nach der gewünschten Verformungskennlinie individuell wählbar.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeich
nungen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausfüh
rungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, bei
dem beidseitig in den seitlichen Karosserieteilen
mehrere energieabsorbierende Aufprallelemente ange
ordnet sind, die über die Länge der Fahrgastzelle
zwischen den Vorder- und Hinterrädern verteilt sind,
und
Fig. 2 einen Schnitt durch die - in Fahrtrichtung gesehen -
rechte Hälfte des Kraftfahrzeugs nach Fig. 1 entlang
der Schnittlinie II-II in Fig. 1.
Das Kraftfahrzeug nach den Fig. 1 und 2 stellt einen viertüri
gen Kleinwagen dar, der insbesondere im Nahverkehr zum Einsatz
kommt. Das Kraftfahrzeug weist eine steife Bodenstruktur (1)
auf, die einen aus mehreren Längs- und Querträgern gebildeten
Trägerrahmen darstellt. Ein Lenkrad (13) des Kraftfahrzeugs
symbolisiert die normale Fahrtrichtung dieses Kraftfahrzeugs
- in der Zeichenebene gesehen - von rechts nach links. Im Be
reich der Fahrzeugfront weist die steife Bodenstruktur (1)
einen sich über die Fahrzeugbreite erstreckenden Stoßfänger (2)
auf, an den zwei sich parallel nach hinten erstreckende Längs
träger (4) anschließen. Die beiden Längsträger (4) sind im
Heckbereich des Fahrzeugs durch einen weiteren Stoßfänger (3)
miteinander verbunden, der dem vorderen Stoßfänger (2) ent
spricht und sich ebenfalls über die Fahrzeugbreite erstreckt.
Im Bereich einer Fahrgastzelle (16), die sich im wesentlichen
über den Raum zwischen Vorderrädern (9) und Hinterrädern (10)
erstreckt, weist die steife Bodenstruktur (1) weitere Verstei
fungsträger (5, 6, 7, 8) auf. Diese Versteifungsträger (5, 6,
7, 8) sind in derselben Ebene wie auch die beiden Längsträger
(4) und die Stoßfänger (2 und 3) angeordnet. Die Versteifungs
träger (5, 6, 7, 8) werden durch einen vorderen Querträger (6),
durch einen mittleren Querträger (7) und durch einen hinteren
Querträger (8) gebildet, die quer zu den beiden Längsträgern
(4) verlaufen und zu beiden Seiten nach außen über die beiden
Längsträger (4) hinausragen. Stirnseitig schließen die drei
Querträger (6, 7, 8) jeweils an einen Seitenschweller (5) an,
der sich parallel zu dem zugeordneten Längsträger (4) zwischen
dem jeweiligen Vorderrad (9) und dem jeweiligen Hinterrad (10)
erstreckt. An die beiden Seitenschweller (5) schließen seitlich
nach außen jeweils zwei hintereinander angeordnete Seitentüren
(11) an. Die so gebildete steife Bodenstruktur (1) ist im
Kraftfahrzeug in einer solchen Höhe relativ zu einer Fahrbahn
(15) angeordnet, daß sie sich auf gleicher Höhe von Stoßfängern
(14) anderer Kraftfahrzeuge befindet. Da die auf die Fahrbahn
(15) bezogene Höhenanordnung von Stoßfängern normiert ist,
ergibt sich auch für die Lage der steifen Bodenstruktur (1)
relativ zur Fahrbahn (15) eine definierte Position. Die Boden
struktur (1) bildet auch den Boden der Fahrgastzelle (16), so
daß die Fahrzeugsitze oberhalb der Bodenstruktur (1) angeordnet
sind.
Auf Höhe der steifen Bodenstruktur (1) und damit auf Höhe jedes
Seitenschwellers (5) sind auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs je
vier energieabsorbierende Aufprallelemente (12a, 12b, 12c und
12d) angeordnet. Die Aufprallelemente (12a bis 12d) sind beim
Ausführungsbeispiel in den vorderen und hinteren Seitentüren
(11) verteilt. Dabei sind die Aufprallelemente (12a, 12b) in
den vorderen Seitentüren (11) angeordnet, die Aufprallelemente
(12c und 12d) hingegen in den hinteren Seitentüren. Beim Aus
führungsbeispiel sind die Aufprallelemente (12a bis 12d) wür
fel- und quaderförmig ausgebildet und aus einem Kunststoff
schaum mit energieabsorbierenden Eigenschaften hergestellt. Bei
anderen Ausführungsformen der Erfindung sind die Aufprallele
mente aus wabenartigen Kunststoff- oder Aluminiumteilen, aus
Aluminiumstrangpreßprofilen, oder aus Aluminium- oder Stahl
blechelementen hergestellt. Die Aufprallelemente (12a bis 12d)
erstrecken sich jeweils über die gesamte Tiefe der Seitentüren
(11). Sie schließen daher einerseits bündig mit der Außenhaut
(17) jeder Seitentür (11) und andererseits nach innen bündig
mit dem jeweiligen Seitenschweller (5) ab. Bei einer nicht dar
gestellten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ledig
lich ein energieabsorbierendes Aufprallelement über die gesamte
Länge ,jedes Seitenschwellers (5) und ist in einem karosserie
festen seitlichen Karosserieteil angeordnet. Bei dieser Aus
führung schließen die Seitentüren oberhalb des Aufprallele
mentes an.
Bei einem Seitenaufprall eines anderen Kraftfahrzeuges, der
eine Aufprallbelastung auf Höhe seines Stoßfängers (14) einlei
tet, wird durch die Aufprallelemente (12a bis 12d) sofort nach
dem Aufprall Verformungsenergie abgebaut. Die Aufprallelemente
(12a bis 12d) haben daher die Funktion eines Stützkernes zwi
schen der Außenschale (17) und einer Innenschale der Seiten
türen (11) und damit der Seitenschweller (5). Somit ergibt sich
ein direkter Kraftfluß sofort nach Einleitung der Aufprallbe
lastung. Anhand Material und Aufbau der Aufprallelemente kann
die Verformungskennlinie so gewählt werden, daß sich bezüglich
des Verletzungsrisikos von Fahrzeuginsassen eine geeignete Ver
knüpfung von vertretbarer Verformungstiefe und Kontaktgeschwin
digkeit der Fahrzeuginsassen ergibt.
Claims (5)
1. Kraftfahrzeug mit einem vorderen und einem hinteren Stoß
fänger, mit einer steifen Bodenstruktur, sowie mit eine Fahr
gastzelle seitlich begrenzenden Karosserieteilen, in denen
wenigstens ein zur Querversteifung des Kraftfahrzeugs im Be
reich von Vordersitzen der Fahrgastzelle beitragendes energie
absorbierendes Aufprallelement angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steife Bodenstruktur (1) in einer gemeinsamen Ebene auf
Höhe der Stoßfänger (2, 3) angeordnet ist und mehrere energie
absorbierende Aufprallelemente (12a, 12b, 12c, 12d) über die
Länge der Fahrgastzelle (16) verteilt auf Höhe der Bodenstruk
tur (1) in den seitlichen Karosserieteilen (11) vorgesehen
sind.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufprallelemente (12a, 12b, 12c, 12d) in den seitlichen
Karosserieteilen (11) über eine Länge zwischen den Vorderrädern
(9) und den Hinterrädern (10) verteilt sind.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der Aufprallelemente (12a, 12b, 12c, 12d) der Höhe
der Bodenstruktur (1) und ihre Breite etwa dem Abstand zwischen
Außenhaut (17) des jeweiligen seitlichen Karosserieteils (11)
und seitlicher Kante der Bodenstruktur (1) entsprechen.
4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufprallelemente Teil der seitlichen Karosserieteile
(11) sind.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufprallelemente (12a, 12b, 12c, 12d) als Montageteile
ausgebildet sind, die in die seitlichen Karosserieteile (11)
einsetzbar sind.
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