DE4326270A1 - Kraftfahrzeug mit einer steifen Bodenstruktur - Google Patents

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.