Fahrerhaus eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Fahrerhaus eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Fahrerhäuser von Lastkraftwagen sind in der Praxis in der Regel als doppelwandige Blechpressteilkonstruktionen ausgebildet . Dabei werden die Frontwand, die Seitenwände und die Rückwand ebenso wie die Türen aus weitgehend glatten, gegebenenfalls leicht versickten und miteinander durch Punktschweißen verbundenen inneren und äußeren Blechp.ressteilen hergestellt, die teilweise, insbesondere in Krafteinleitungsbereichen mit blechseitigen Dopplungen verstärkt sind. Die solchermaßen hergestellten Fahrerhäuser erfüllen die geltenden Vorschriften und, soweit erforderlich, auch die erhöhten Anforderungen des sogenannten Schweden-Tests. Diese Fahrerhäuser sind aber trotzdem nicht so stabil bzw. widerstandsfähig, dass sie dem Fahrer bzw. Beifahrer einen überlebenssicheren Raum bei allen im Fahrbetrieb auftretenden Unfallvarianten bieten können. Starke Beschädigungen von Fahrerhäusern und damit auch schwere Verletzungen des Fahrers oder Beifahrers treten beispielsweise bei Auffahrunfällen auf, bei denen der Lastkraftwagen mit großer Geschwindigkeit auf ein sperriges Hindernis auffährt und die hieraus resultierende Deformation des Fahrerhauses erfolgt, bevor ein Unterfahrschutz oder sonstige Fahrgestellteile größeren Widerstand bieten können.
Aus der DE 44 46 046 Cl ist daher ein Fahrerhaus mit einem wandintegralen Versteifungsgerippe bekannt. Dieses Versteifungsgerippe soll das Fahrerhaus gezielt so versteifen bzw. verstärken, dass es bei jeder Art von Unfällen den Insassen eine wesentlich höhere Sicherheit als bisher realisierte Fahrerhäuser bietet, trotzdem aber mit vertretbarem Kostenaufwand herstellbar ist. Das Fahrerhaus wird hierzu unter Einschluss der Türen als Sicherheitszelle ausgebildet. Hierzu wird durch presstechnische Wandprofilierung und gezielte weitere Verstärkung/Versteifung unterschiedlicher Bereiche des Fahrerhauses sowie durch zusätzliche Versteifungsprofilleisten ein wandintegrales Versteifungsgerippe geschaffen, in das die Türen durch entsprechende Verstärkung im Mittelbereich sowie der Boden durch entsprechende Verstärkung und das Dach durch entsprechende Randgestaltung einbezogen sind.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrerhaus eines Kraftfahrzeuges eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welches insbesondere ein verbessertes Crashverhalten aufweist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst . Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Fahrerhaus eines Kraf fahrzeuges, mit einer Rückwand, einer Frontwand sowie zwei Seitenwänden mit jeweils zumindest einem Türrahmen und einer Fahrzeugtür, Fixierelemente vorzusehen, welche zumindest in einem Crashfall aktiv oder passiv wirksam sind und die Türen am jeweiligen Türrahmen fixieren und dadurch ein Mittragen der Türen im Crashfall bewirken sowie ein Ausknicken bzw. Ausbeulen derselben unter Lasteinwirkung verhindern. Die Fahrzeugtüren weisen jeweils eine Verriegelungseinrichtung mit Verriegelungselementen auf, welche in verriegeltem Zustand die jeweilige
Tür an einer zugehörigen B-Säule des Fahrzeugs festlegen. Die genannten Fixierelemente wirken dabei unabhängig von und zusätzlich zu den Verriegelungselementen und gewährleisten somit im Crashfall, beispielsweise bei einem seitlichen Frontaufprall, das Mittragen der Fahrzeugtür.
Um die stetig steigenden Sicherheitsanforderungen zu erfüllen und/oder einzelnen Sicherheitstests, wie beispielsweise dem Schweden-Test, Rechnung zu tragen, sind bei bisherigen Fahrerhäusern A-Säulen bzw. Dachrahmen verstärkt ausgebildet. Insbesondere beim Schweden-Test, bei welchem ein definiertes Gewicht -von schräg vorne auf die A-Säule aufprallt, ist bei heutigen Fahrerhäusern aufgrund der Wölbung der Fahrzeugtüren, ein Ausweichen derselben im oberen Bereich in Richtung nach außen aus dem Türrahmen zu beobachten. Durch diesen Effekt ist ein Mittragen der Fahrzeugtüre nicht gegeben, so dass die Crashenergie durch andere Bauteile, wie beispielsweise der Dachrahmen, absorbiert werden muss .
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird gewährleistet, dass die Fahrzeugtüren im Crashfall über Fixierelemente aktiv oder passiv am jeweiligen Türrahmen fixiert sind und dadurch zum Absorbieren von Crashenergie beitragen können.
Die Erfindung bietet somit eine bessere Lastverteilung bzw. Lasteinleitung in eine FahrerhausStruktur so dass auf einen zusätzlichen Einbau verstärkender Bauteile verzichtet werden kann, was zu einer deutlichen Kostenreduktion führt. Gleichzeitig gewährleistet die Erfindung eine Erfüllung der Sicherheitsanforderungen bezüglich der unterschiedlichsten Sicherheitstests und dadurch eine erhöhte Sicherheit der Fahrzeuginsassen. Darüber hinaus kann zusätzlich noch der Fahrkomfort gesteigert werden, da die erfindungsgemäße Lösung mit einer Geräuschreduktion verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung fixieren die Fixierelemente die Fahrzeugtür am Türrahmen im Bereich der A-Säule und/oder der B-Säule und/oder eines Fahrerhausdaches und/oder eines Fahrerhaus- bodens. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Tür an mehreren Seiten, beispielsweise Ober- und Unterseite, durch die erfindungsgemäßen Fixierelemente beim Crashfall zusätzlich im Türrahmen gehalten wird und dadurch das Ausknicken verhindert werden kann.
Zweckmäßig ist zum aktiven Verstellen wenigstens eines der Fixierelemente ein mechanisch oder elektromechanisch arbeitender Stellantrieb vorgesehen. Der Stellantrieb, welcher beispielsweise auch pneumatisch oder hydraulisch arbeiten kann, verstellt die Fixierelemente im Crashfall von einer nicht wirksamen Stellung in eine wirksame Stellung und gewährleistet somit das Mittragen der Fahrzeugtüre. Zudem ist durch die Fixierelemente ein verbesserter Schutz gegen Einbrüche in das Fahrerhaus gegeben. Denkbar ist hierbei auch, dass nach dem Fahrzeugcrash die Fixierelemente durch den Stellantrieb in die nicht wirksame Position zurückverfahren werden und dadurch ein Öffnen der Fahrzeugtür erleichtert wird. Darüber hinaus kann der Stellantrieb mit der Verriegelungseinrichtung der Fahrzeugtür gekoppelt sein so dass die Fixierelemente beim Schließen der Fahrzeugtür automatisch wirksam sind. Dabei ist auch denkbar, dass die Fixierelemente ähnlich wie heutige Zentralverriegelungen ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit automatisch in ihre fixierende Stellung verstellt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Crashsensorik vorgesehen sein, welche im Crashfall den Stellantrieb aktiviert. Dabei ist denkbar, dass die Crashsensorik, unter Umständen auch eine Pre-Crashsensorik, die Fixierelemente erst bei einem durch die Crashsensorik de- tektierten Crashzustand in die fixierende Stellung verstellt. Besonders bei der sogenannten Pre-Crashsensorik
kann dadurch gewährleistet werden, dass die Fixierelemente erst im Crashfall, bzw. kurz vor diesem, aktiviert werden.
Zweckmäßig kann zumindest ein Fixierelement als passives Hintergreifungselement ausgebildet sein, welches nur im Crashfall wirksam ist. Dabei ist denkbar, dass das passive Hintergreifungselement beispielsweise einen türseitigen Teil und einen rahmenseitigen Teil aufweist, wobei sich der türseitige Teil und der rahmenseitige Teil im nicht deformierten Zustand aneinander vorbei bewegen lassen, das heißt, dass im nicht deformierten Zustand ein unbehindertes Öffnen und/oder Schließen der Fahrzeugtür möglich ist, während die Hintergreifungselemente sich im Crash- /Deformationsfall wirksam hintergreifen und dadurch die Tür im Türrahmen fixieren. Gemäß dieser Ausführungsform ist eine Crashsensorik nicht notwendig, wodurch zusätzliche Bauteile bzw. Steuerungen entfallen können und dadurch Kosten reduziert werden können.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrerhaus ,
Fig. 2 einen Querschnitt im Bereich einer B-Säule mit Fixierelementen.
Entsprechend Fig. 1 weist ein Fahrerhaus 1 eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, eine Fahrerkabine mit einer Frontwand, einer Rückwand, sowie einer Seitenwand 2 auf, wobei die Seitenwand 2 zumindest einen Türrahmen 3 und eine Fahrzeugtür 4 aufnimmt . Die Fahrzeugtür 4 ist dabei in herkömmlicher Weise über nicht näher bezeichnete Scharniere um eine Hochachse im Bereich einer A-Säule 8 schwenkbar und über eine Verriegelungseinrichtung 5, die Verriegelungselemente 6 aufweist, in verriegeltem Zustand an einer zugehörigen B-Säule 15 des Fahrzeuges festlegbar. Die Verriegelungseinrichtung 5 kann dabei einen elektrome- chanisch oder pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Stellantrieb 16 aufweisen, welcher die Verriegelungselemente 6 von einem nicht wirksamen in einen wirksamen Zustand und umgekehrt verstellt.
Erfindungsgemäß sind desweiteren Fixierelemente 7 vorgesehen, welche zumindest in einem Crashfall aktiv oder passiv wirksam sind und die Tür 4 am jeweiligen Türrahmen 3 fixieren. Fixieren bedeutet hierbei, dass die Tür 4 im Bereich der Fixierelemente 7 beim Crashfall im Türrahmen 3 gehalten wird und dadurch eine Ausbeulen bzw. Ausknicken der Fahrzeugtur 4 verhindert wird. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, da Fahrzeugtüren 4 herkömmlicher Bauart oftmals eine Wölbung aufweisen und dadurch im Crashfall besonders leicht bzw. widerstandsarm ausknicken können.
Gemäß Fig. 1 sind die Fixierelemente 7, welche die Fahrzeugtur 4 am Türrahmen 3 fixieren, im Bereich der A-Säule 8
und oder der B-Säule 15 und/oder eines Fahrerhausdaches 9 und/oder eines Fahrerhausbodens 10 angeordnet. Denkbar ist hierbei, dass sowohl an allen genannten Bereichen Fixierelemente 7 angeordnet sind oder nur in zumindest einem Bereich.
Sind die Fixierelemente 7 als aktive Fixierelemente ausgebildet, so ist ein mechanisch oder elektromechanisch arbeitender Stellantrieb 16 vorgesehen, welcher die Fixierelemente 7 vom nicht wirksamen in den wirksamen Zustand und eventuell auch umgekehrt überführt. Dabei ist denkbar, dass der Stellantrieb 16 mit der Verriegelungseinrichtung 5 der Fahrzeugtür 4 gekoppelt ist.
Um den Stellantrieb 16 zu aktivieren, kann beispielsweise eine Crashsensorik oder eine Pre-Crashsensorik vorgesehen sein, die vorzugsweise im Bereich der Frontwand des Fahrerhauses 1 angeordnet ist und Unfallereignisse rechtzeitig detektiert. Hierdurch können die Fixierelemente 7 bereits unmittelbar vor dem Aufprall oder beim Aufprall in ihre wirksame Stellung verstellt werden und dadurch ein Mittragen der Fahrzeugtür 4 bewirken. Denkbar ist auch, dass der Stellantrieb 16 grundsätzlich bei geschlossener Fahrzeugtür 4 aktiviert ist und dadurch auf eine zusätzliche Crashsensorik verzichtet werden kann.
Die genannten aktiven Fixierelemente 7 bieten dabei den Vorteil, dass sie nach einem Fahrzeugcrash durch den Stellantrieb 16 in ihre nicht wirksame Stellung zurückverfahren werden können und dadurch ein leichtgängiges Öffnen der Fahrzeugtüre 4 nicht behindern. Als aktive Fixierelemente 7 sind beispielsweise ausfahrbare Bolzen denkbar, welche in eine nicht dargestellte und nicht näher erläuterte rahmen- seitige Ausnehmung einfahren und dadurch die Fahrzeugtüre 4 am Fahrzeugrahmen 3 fixieren. Prinzipiell sind darüber hinaus weitere gängige Fixiermethoden vorstellbar.
Zusätzlich oder alternativ zu den durch den Stellantrieb 16 aktiv verstellbaren Fixierelementen 7 können Fixierelemente 7 vorgesehen sein, welche als passive Hintergreifungsele- mente 11 ausgebildet sind, die nur im Crashfall wirksam sind. Ein derartiges Hintergreifungselement 11 ist in Fig. 2 gezeigt und weist einen türseitigen Teil 12 sowie einen rahmenseitigen Teil 13 auf. Dabei lassen sich der türseiti- ge Teil 12 sowie der rahmenseitige Teil 13 im normalen Gebrauchszustand, das heißt im nicht deformierten Zustand, problemlos aneinander vorbei bewegen, während sie sich im deformierten Zustand, also beispielsweise bei oder nach einem Fahrzeugcrash, wirksam hintergreifen und die Fahrzeugtur 4 im Türrahmen 3 fixieren. Um die Hintergreifungsele- mente 11 wirksam werden zu lassen, ist gemäß Fig. 2 ein Aufeinanderzubewegen der Fahrzeugtür 4 auf den Türrahmen 3 in Deformationsrichtung 14 erforderlich.
Generell können sowohl die aktiv als auch die passiv wirksamen Fixierelemente 7 als Bolzen und/oder als Keile und/oder als Platten ausgebildet sein. Wichtig ist hierbei lediglich die hintergreifende Wirkung im Crashfall und dadurch das Fixieren der Türe 4 im Türrahmen 3 bzw. ein Verhindern des Ausknickens der Fahrzeugtüre 4.
Durch die erfindungsgemäße Lösung können die Sicherheitsanforderungen, beispielsweise beim sogenannten Schweden-Test, bei welchem ein definiertes Gewicht von schräg vorne auf die A-Säule 8 trifft, besser erfüllt werden und zugleich eine Reduzierung von Herstellkosten, beispielsweise durch den Entfall herkömmlich massiv verstärkter A-Säulen, erreicht werden. Zudem ist mit der Erfindung ein Einsatz von schmäleren A-Säulen 8 möglich, wodurch eine bessere Sicht und damit eine erhöhte Fahrsicherheit erreicht werden kann.
Durch die nunmehr beim Fahrzeugcrash mittragende Fahrzeugtüre 4 wird eine bessere Lasteinleitung und bessere Lasteinteilung in eine Fahrerhausstruktur erreicht, so dass
diese zur Erfüllung der Sicherheits- und Crashanforderungen besser ausgenutzt werden kann. Zudem kann durch die erfindungsgemäße Lösung eine Komfortsteigerung erreicht werden, da mit einer deutlichen Geräuschreduktion zu rechnen ist.
Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der Erfindung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung sieht bei einem Fahrerhaus 1 eines Kraftfahrzeuges Fixierelemente 7 vor, welche zumindest in einem Crashfall aktiv oder passiv wirksam sind und eine Fahrzeugtur 4 am jeweiligen Türrahmen 3 fixiert und dadurch ein Mittragen der Fahrzeugtüre 4 bewirken bzw. ein Ausknicken und/oder Ausweichen der Fahrzeugtüre 4 aus dem jeweiligen Türrahmen 3 verhindern. Die Fixierelemente 7 können dabei im Bereich einer A-Säule 8 und/oder einer B-Säule 15 und/oder eines Fahrerhausdaches 9 und/oder eines Fahrerhausbodens 10 angeordnet sein und entweder mittels eines Stellantriebes 16 aktiv verstellt werden oder als passive Hintergreifungselemente 11 ausgebildet sein.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein verbessertes Tragverhalten der Fahrerhausstruktur beim Fahrzeugcrash erreicht, so dass auf bisher eingesetzte, verstärkte A-Säulen verzichtet werden kann. Neben einer Kostenreduktion durch den Entfall der verstärkten A-Säulen wird zudem die Fahrsicherheit eines Fahrzeuginsassens deutlich gesteigert.