DE7237102U

DE7237102U - Kraftfahrzeug mit einem frontal angeordneten Antriebsaggregat

Info

Publication number: DE7237102U
Application number: DE19727237102
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1972-10-10
Publication date: 1976-03-25

Description

Patentanmeldung r. Okto-jfr - ■;. ?

Amnelderin: ADAM CPEL AKTIENGSCELLuGHAFT, Kuaselsheim/Hessen

Kraftfahrzeug mit einem frontal angeordneten Antriebsaggregat

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem vor dem Fahrgastraum in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten, beispielsweise aus .Antriebsmotor, Kupplung und Getriebe bestehenden Antriebsaggregat, das einesteils in seinem vorderer. Bereich mindestens in zwei seitlir.o. angeordneten Lagern and in hinein hinteren, derr. Fahrgastraum naheliegenden Bereich in einem einzigen, unterhalb der L'iiigsachse des Antriebsaggregates angeordneten Lager gelagert ist und einer Fahrgastzelle, die bei einem Aufprallunfall eine Relativbewegung zum Antriebsaggregat ausführt .

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Bekanntlich soll das Frontteil bei einem Aufprallunfall durch Verformung Energie umwandeln, während die Fahrgastzelle selbst zum Schütze der Insassen druckateif ausgebildet ist. Je höher die umzuwandelnde Energie sein soll, um so großer müßte im allgemeinen auch die Verformungslänge des Frontteiles sein. Vorausgesetzt wird dabei, daß eine höchst-zulässige Verzögerung nicht überschritten wird.

Die wirksame Verformungslänge des Frontteils ist bei der herkömmlichen Bauweise mit einem im Frontteil angeordneten Antriebsmotor relativ ,rering. Der Antriebsmotor, der praktisch unverformbar ist, muß von der vorhandenen Länge des Frontteils abgezogen werden. Dies gilt vornehmlich für die übliche Dreipunkt-Wotoraufhanging, bei der die beiden vorderen, in einer gemeinsamen Querebene angeordneten Lager außer für die statische Last vorwiegend für die Aufnahme und Dämpfung von Drehschwingungen und zur Aufnahme des Kotordrehmomentes bestimmt sind, während das hintere Lager zusätzlich zu der statischen Last die in einer Horizontalebene wirkenden Massenkräfte beim Beschleunigen, Verzögern und Kurvenfahrt aufnehmen soll. Die vorderen Lager sind verhältnismäßig weich in bezug auf Kräfte in der waagerechten Ebene.

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Den Verformutigamechanismus bei einem Frontalzusammenstoß kann man sich daher etwa folgendermaßen vorstellen. Zunächst werden die vor dem Motor liegenden Karosserieteile verformt. Je nach ihrem Verformun^swiderstand reißen die vorderen Lager ab, bevor der Motor selbst auf das Hindernis auftrifft oder sind ausreichend flexibel, daß sie die damit verbundene Verformung aufnehmen können. Nach dem Auftreffen des Motors schiebt sich die Karosserie unter entsprechender Verformung über den in bezug auf das Hindernis zum Stillstand gekommenen Motor hinweg. Die vorderen Lager verändern ihre L-tge nicht mehr wesentlich, das hintere Lage' u:d damit auch der daran hängende Motor driugt nun in die Karosserie ein.

Durch das beschriebene Überfahren des Motors durch die Fahrgastzelle kann die wirksame Verformungslänge des Frontteils vergrößert werden. In diesem Zusammenhang ist es bekanntgeworden, die Zelle, also offenbar die Fahrgastzelle, vorn und zwischen Fahrer und Beifahrer wie einen Stahlschlitten auszubilden (Automobil-Revue Nr. 45, Seite 49 vom 21. Oktober 1971).

Das Problem besteht jedoch weiterhin darin, wie dabei gleichzeitig ein Eindringen ies Motors in den Fahrgastraum verhindert werden kann. Gemäi3 dem Grundgedanken

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der Erfindung wird das Problem bei einem Kraftfahr-

j ieüg bz-H_; einer Motoraufhängung der eingangs genann-

\ ten Art dadurch gelöst, daß daa hintere Lager so aus-

< gebildet ist, daß es bei überschreiten einer beatimm-

; ten kritiacnen r>to£-belastung abreißt. Vorzugsweise

j βο'±1 die abreißbare Motoraufhängung am hinteren Ende

des Getriebeteils des Kotor-Getriebe-Blocker- angeordnet sein. Durch das erfindungsgemäße Abreißen der hinteren Motoraufhängung kann bei einem Frontalaufprall der Motor mit Kupplung und Getriebe frei nach unten fallen unu anschließend, ohne dabei den Fahrgast^- raum zu verformen, unter den Insasssnraum gleiten.

Selbstverständlich muß das hintere Lager geeignet sein,, alle im normalen Fahrbetrieb auftretenden Horizontalkräfte ohne Schaden aufzunehmen. Als kritische Belastung für das Abscheren wird der Fall angesehen, daß bei einem Frontalzusammenstoß durch den Widerstand des Lagers Verzögerungsspitzen der Karosserie auftreten, die von dem durch Gurte mit der Karosserie verbundenen Menschen nicht mehr ertragen werden könnten. Eine genaue Angabe der Abreißbelastung ist generell nicht möglich. Die Abreißkraft muß auf das in Frage stehende Fahrzeug abgestimmt werden, wobei Gewicht des Fahrzeuges, Motorgewicht und Verformungswiderstand der Frontpartie hauptsächlich von Bedeutung sein dürften.

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Die vorliegende Erfindung eignet sich in "besonders vorteilhafter '..eise zur Weiterbildung des ebenfalls ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art betreffenden, in der älteren Patentanmeldung P 22 25 089.t niedergelegten Vorschlages, welcher durch ein schlittenartiges Teil gekennzeichnet ist, das aus zwei im Höhenbereich des Motors liegenden Führungsschienen besteht, deren gegenseitiger Abstand nach der iahrgastzelle zu so abnimmt, daß sie in den arn vorderer! Ende entsprechend erweiterten und erhöhten Kardantunnel münden. Durch entsprechende Gestaltung des vorderen Tunnelabschnittes, d.h. ausreichend große öffnung und konische Verringerung des Tunnelquerschnittes und unter der erfindungsgemäßen Voraussetzung, dab der T'otor wenigstens aus seiner hinteren Verankerung reißt, kann erreicht werden, daß rioter unC. Fahrg-istzelle bei eimern Unfall eine gegenseitige, Bewegungsenergie in Verformungsarbeit umsetzende Relativbewegung ausführen. Zusätzliche Konstruktionselemente können selbstverständlich vorgesehen sein, um diese Bewegung zu unterstatzen, bilden aber keine unbedingte Voraussetzung hierfür* Die vorliegende Erfindung soll auch keineswegs auf die vorbezeichnete und in der genannten Anmeldung noch ausführlicher dargelegte Ausbildung des schlittenartigen Teils und des Kardantunnels beschränkt sein.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Grundgedankens der vorliegenden Erfindung ist der Motor-Getriebe-Block mit seinem Getriebeteil unter Zwischenschaltung eines elastischen Dämpfungsblockes und abscherbaren Befestigungselementen auf einer mit dem Unterbau der Fahrgastzelle verbundenen Motoraufhängungsbrücke gelagert. Die abscherbaren Befestigungselemente lassen sich hinsichtlich Werkstoff, Zahl und Querschnitt in einfacher Weise auf eine vorbestimmte kritische Aufprallstoßkraft auslegen.

Tm einzelnen wird diesbezüglich ferner vorgeschlagen, daß die Motoraufhängungsbrücke in mit dem Unterbau der Fahrgastzelle verschraubten Gleitstücken mittels Abscherstiften gehalten ist, wobei die Abscherstifte vorzugsweise aus eingespritztem Kunststoff bestehen.

Der Abreiß- bzw. Abschervorgang läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch in optimaler Weise einleiten, daß am elastischen Dämpfungsblock oder einem mit diesem verbundenen Bauteil ein metallischer Anschlag derart angeordnet ist, daß er bei Belastung des Motors mit der Fotoraufhä^gungsbrücke in Eingriff kommt. Bei einem Frontalaufprall schiebt dann

der auf Anschlag gehende Motordampfungsblcck die hintere Motoraufhängungsbrücke aus den mit dem Unterbau verschraubten Gleitstücken heraus.

Die Erfindung ist nun anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung veranschaulicht und in der nachstehenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Frontteil eines Personenkraftfahrzeuges,

Fig. 2 das Frontteil nach Fig. 1 in Seitenansicht (schematisch) mit Motor-Getriebe-Block und hinterer Motoraufhängung,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - ITI in Fig. 2,

Fig. 4 die aus Fig. 3 ersichtliche Motoraufhängungsbrücke als Einzelteil in vergrößerter Darstellung, im Schnitt längs der Linie IV - IV in Fig_s 5,

Fig. 5 die Motoraufhängungsbrücke nach Fig. 4 in Draufsicht,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI - VI in Fig. 5 und

Pig. 7 den Bewegungsablauf des Motors* bei Einern bis 9 Aufprallunfall in schematischer Darstellung.

Die Umrisse der Vorderpartie des Kraftfahrzsuges 10 sind In Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt. Es Bind erkennbar eine Frontscheibe 11, das Dach 12, 3eiten- eoheiben 13 und die Vorderräder 14. Mit 15 ist die drucksteife Fahrgastselle bezeichnet. Am Frontteil 16 ist ein Stoßfänger 17 angebracht, der auch von einem das Frontteil 16 umgebenden rahmenförmigen Träger 18 gebildet sein kann.

Im Frontteil 16 befinden aion Längsträgerteile 19, die den aus Fig. 1 ersichtlichen Verlauf haben. Die Längsträgerteile 19 bestehen mit über die ganze Länge des Fahrzeugs reichenden Längsträgern 20 aus einem Stück, An ihren vorderen Enden ist der rahmenformige Träger 18

bunden sind. Diese Trägerteile 21 sind an ihren der Fahrgastzelle 15 zu liegenden Enden übei einen senkrecht verlaufenden Träger 22 mit den Längsträgern 20 verbunden.

An den Längsträgerteilen 19 ist mittels Auslegern Π3, die nur schematisch dargestellt sind, der Motor 24, der zusammen mit dem Luftfilter 25, Lüfter 2S, Generator 27 und Keilriemen 28 in strichpurfrtierten Linien angedeutet ist, gelagert. Diese vordere Motorlagerung erfolgt in "bekannter '.'eise über Gummielemente u;id dgl. und braucht nicht näher beschrieben zu werden.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, bildet der Motor 24 zusammen mit dem Schaltgetriebe 29 einen B3">ck_f welcher am hinteren Mnde des Getriebes 29 zum zweiten Male gelarert ist. Diese weiter unter, noch ausführlich beschriebene hintere Motoraufhängung ist bei bestimmter Stoßbelastung des Motors, wie sie z.B. bei Frontalaufprall des Fahrzeuges auftritt, abreißbar ausgebildet. Der in Fig. 2 strichpunktiert angedeutete und mit 31 bezeichnete Kardantunnel ist an seinem vorderen Ende so hoch und so breit ausgebildet, daß der Motorblock 24, sich zunächst ohne wesentlichen Widerstand in diesen hineinbewegen kann. Daraufhin ist jedoch der Kardan-

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tunnel 31 oc im ^uernchr-itt ausgcMlrtR*-. daß derselbe durch den Motor 24 bei seiner Bewegung nach hinten aufgeweitet wird. Dadurch wird Energie vernichtet.

Die erwähnte abreißbare hintere Motoraufhängung ist nun inabesondere aus Fig. 2 bis 6 erkennbar. Wie Fig. 2 «zeigt, ist zu diesem Zweck an dera Getriebe 29 eine Stütze 52 angegossen, an dem mittels Schrauben 33 eine Platte 34 befestigt- ist. Die Platte 34 trägt einen elastischen ?'ctcrdä:npfungcblcck 35, der seinerceitewie insbesondere aus ?ig. 4 und 6 ersichtlich - durch eine Schraube 36 oder dgl. fest mit einer Motoraufhängur.gsbrücke 37 verbunden ist.

Aus Fig. 3 kann nan erkennen, daß die MotoraufhHngungsbrücke beidseitig in Gleitstücken 38 gelagert ist, die durch Schrauben 39 an dem mit 4C bezeichneten Unterbau des Fahrzeuges befestigt sind. Eine Verbindung zwischen den Gleitstücken 38 und der Motoraufhängungsbrücke 37 wiederum wird durch vier Abscherstifte 41 aus eingegossenem Kunststoff erreicht. Bei der Darstellung nach Fig. 5 und 6 ist die Motoraufhängungsbrücke 37 in gegenüber den Gleitstücken 38 verschobener Lage gezeigt. Die Abscherstifte 41 «ind bei dieser ^teilung der Teile 37, 38 abgeschert.

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.^Λ.τ* Π f> f" V i ί> Vi .ο ^

Block 24, 29 von seiner hinteren Aufhängung gelöst wird und nach unten absackt, wird nun durch einen metallischen Anschlag 42 (Fig. 2) eingeleitet, der an der Platte 34 in gewissem Abstand von dem Motordämpfungsblock 35 befestigt ist und bei Belastung des Motorblockes im Falle eines Aufpralles des Fahrzeuges mit der Motoraufhängungsbrücke 37 in Eingriff kommt. Diese wird dadurch gegenüber den Gleitstücken verschoben \ma der erwähnte Abschervorgang tritt ein.

Aus Fig. 7 bis 9 ist ersichtlich, wie der Motor-Getriebe-Block 24, 29 nach dem beschriebenen Abreißvorgang in den Kardantannel hineinbewegt wird. Fig. 7 zeigt den Ausgangszustand und Fig. 3 eine Mittelstellung, bei der durch den Aufprall das Frontteil 16 entsprechend verformt ist. Der Motor 24 ist hier bereits in den Kardantunnel 31 eingedrungen. In Fig. 9 schließlich ist gezeigt, wie der Motor 24 unter Vernichtung von Energie sich vollständig in den Kardantunnel 31 hineinbewegt hat. Das Frontteil 16 ist hierbei im wesentlichen bis zur drucksteifen Fahrgastzelle 15 verformt. Durch das Ausweichen des Motors 24 in den Kardantunnel 31 hinein, wird das gesamte Frontteil 16 zur wirksamen Verformung herangezogen. Durch die Verschiebung des Motors 24

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sich vor. r^Lb^t -π ρ Voran i-'F.et'z nng, da!?, .sich die Kardanwelle, die Gelenke und die Hinterachse entsprechend verformen müssen.

Patentansprüche

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Claims

' Schutzansprüehe 2°· November 1975

1. Kraftfahrzeug mit einem vor dem Fahrgastraum in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten, beispielsweise aus Antriebsmotor, Kupplung und Getriebe bestehenden Antriebsaggregat, das einesteile in seinem vorderen Bereich mindestens in zvei seitlich angeordneten Lagern und in seinem hinteren, dem Fahrgastraum naheliegenden Bereich in einen einsigen, unterhalb der Langeachse des Antriebsaggregates angeordneten Lager gelagert ist und eine:"' Fahrgastzelle, die bei einem Aufprallunfall eine Relativbevegung zum Antriebsaggregat ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat mit seinen Getriebeteil (23) unter Zwischenschaltung eines elastischen Dämpfungsbiockes (35) und von abscherbaren Befestigungselementen auf einer mit dem Unterbau (40) der Fahrgestelle (15) verbundenen Motoraufhängungsbrücke (37) gelagert ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch i,

dadurch gekennzeichnet, daß die Motoraufhängungsbrücke (37) in mit den Unterbau (40) der Fahrgastzelle (15) verschraubten Gleitstücken (38) mittels Abscherstiften (41) als Befestigungsmittel gehalten ist.

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3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daft die Abscherstifte (41) aus eingespritztem Kunststoff bestehen.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß am elastischen Dämpfungsblock (35) an einer mit diesem verbundenen Platte (34) ein metallischer Abschlag (42) derart angeordnet ist, daß er bei Belastung des Motors (24) im Falle eines Aufpralls mit der Motoraufhängungsbrücke (37) in Eingriff kommt.

3? 1 O^ 7R Π-ί 7R