DE60013632T2

DE60013632T2 - Fahrzeug, insbesondere pkw, mit kastenstruktur gegen aufklettern beim aufprall

Info

Publication number: DE60013632T2
Application number: DE60013632T
Authority: DE
Inventors: Marc Yvetot; Emmanuel Boudard
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: JP4599017B2; FR2800695B1; ES2223606T3; US6578904B1; JP2003513856A; DE60013632D1; EP1227967B1; WO2001034451A1; KR20020049017A; FR2800695A1; EP1227967A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Tourismusfahrzeug bzw. Personenkraftwagen. Ein solches Fahrzeug weist eine Fahrgastzelle auf, eine Stoßstange, welche vor dieser in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist, und wenigstens einen Aufbau des Tragens und Einsteckens eines Schocks bzw. Aufpralls, welcher zwischen der Stoßstange und der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei sich der Aufbau praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt und zwei obere Längsträger aufweist, welche in der Höhe der Stoßstange angeordnet sind, welche diese an ihrem vorderen Ende tragen, und welche sich in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle erstrecken.
Zahlreiche Vorschläge wurden bereits gemacht, um die Sicherheit zu verbessern anlässlich von frontalen Schocks oder Aufprallen zwischen einem Fahrzeug und einem festen oder beweglichen Hindernis, insbesondere anlässlich von frontalen Schocks zwischen zwei Fahrzeugen. Alle Vorschläge zielen darauf, die kinetische Energie des Schocks zu absorbieren auf mehr oder weniger kontrollierte und lokalisierte Art, am vorderen Ende des Fahrzeugs, um irreparable Schäden auf Höhe der Passagiere zu vermeiden.
Gemäß dem Dokument GB 1532408 setzt man zwischen die Stoßstange und die Träger Absorptionsvorrichtungen für kinetische Energie, z.B. hydraulische oder pneumatische Zylinder. Gemäß anderen Vorschlägen verwendet man unterschiedliche Typen von metallischen Profilen, insbesondere in Form von Trägern oder Behältern, dazu bestimmt, die kinetische Energie des Schocks oder Aufpralls besser zu absorbieren und eine vorhersehbare Verhaltensweise zu haben.
Das Dokument FR 2439124 beschreibt ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, welcher eine Fahrgastzelle aufweist, eine Stoßstange, welche vor dieser in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist und wenigstens einen Aufbau des Tragens und des Einsteckens eines Schocks oder Aufpralls, welcher zwischen der Stoßstange und der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei sich der Aufbau praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt und zwei obere Längsträger aufweist, welche in der Höhe der Stoßstange angeordnet sind, welche diese an ihrem vorderen Ende tragen, und welche sich praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle erstrecken, zwei untere Längsträger, welche parallel unter den oberen Längsträgern angeordnet sind und verbunden sind mit den oberen Längsträgern durch zwei Verbindungsträger, wobei ein Querträger die zwei unteren Längsträger an ihrem vorderen Ende verbindet; die unteren Längsträger sind in Höhe des Bodens der Fahrgastzelle angeordnet und verbunden mit dieser an ihrem hinteren Ende; ihr vorderes Ende ist sehr zurückgezogen im Verhältnis zu den vorderen Enden der oberen Längsträger und verbunden mit denselben durch zwei schräge Verbindungsträger. Im Falle eines Schocks sind es im wesentlichen die oberen Längsträger, die sich verformen, wobei die schrägen Verbindungen sich unter dem Schock senkrecht aufrichten; nachfolgend können eventuell die unteren Längsträger eine gewisse Verformung durchmachen.
Die Veröffentlichung DE-A-4230669, die den nächstliegenden Stand der Technik bildet, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, beschreibt eine vordere Struktur eines Fahrzeugs, welche obere Längsträger aufweist, an welchen, vermittels eines Blocks, untere Längsträger befestigt sind.
Die Veröffentlichung EP-A-0926048 beschreibt eine vordere Struktur eines Fahrzeugs, welche obere Längsträger aufweist, an welchen untere Längsträger befestigt sind, vermittels Elementen, die an die letzteren geschweißt oder gelötet sind.
Diese bekannten Vorrichtungen tragen sicherlich dazu bei, die Wucht eines Schocks oder Aufpralls abzumildern, indem sie die kinetische Energie kanalisieren und absorbieren, aber sie unterbinden nicht andere nachteilige Phänomene einzutreten, insbesondere die Übereinanderschiebung eines Fahrzeugs in bzw. auf das andere im Falle von frontalem Schock, mit Eindringen eines oberen Längsträgers eines Fahrzeugs in das gegnerische Fahrzeug. Dies ist insbesondere eine große Gefahr in „auf linken" frontalen Zusammenprallen (bei Linkssteuerung), wo die Fahrzeuge sich nur zur Hälfte gegenüberstehen. Tatsächlich hätte die durch das Dokument FR 2439124 verbreitete Struktur die gleiche Tendenz, die Situation zu verschlimmern aufgrund der Position der spornförmigen oberen Längsträger.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Problem abzuhelfen und ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches eine Struktur zum Einstecken und Absorbieren eines Schocks aufweist, angepasst um die Gefahren eines sich Übereinanderschiebens oder Eindringens im Falle eines frontalen Schocks oder Aufpralls zwischen zwei Fahrzeugen zu begrenzen.
Die Erfindung erfüllt ihre Aufgabe dank eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Tourismusfahrzeugs bzw. Personenkraftwagens, welcher eine Fahrgastzelle aufweist, eine Stoßstange, welche vor dieser in Fahrtrichtung des Fahrzeugs platziert ist und wenigstens einen Aufbau des Tragens und des Einsteckens eines Schocks, welcher zwischen der Stoßstange und der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei sich der Aufbau praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt und wenigstens zwei obere Längsträger aufweist, welche in der Höhe der Stoßstange angeordnet sind, welche diese an ihrem vorderen Ende tragen, und welche sich praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle erstrecken, wenigstens zwei untere Längsträger, welche parallel unter den oberen Längsträgern angeordnet sind und verbunden sind mit den oberen Längsträgern durch zwei Verbindungsträger, wobei die vorderen Enden der unteren Längsträger im Wesentlichen in der Senkrechten zu den vorderen Enden der oberen Längsträger sind und wobei die zwei Verbindungsträger im Wesentlichen zwischen den vorderen Enden der oberen und unteren Längsträger angeordnet sind, wobei ein Querstück die zwei unteren Träger an ihrem vorderen Ende verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzungsvorrichtung ohne permanenten Kontakt am hinteren Ende der unteren Längsträger vorgesehen ist, um mit einem Anschlagbereich der Fahrgastzelle ihre Deachsierung zu verhindern. Besonders vorteilhafterweise ist das hintere Ende der unteren Längsträger angeordnet, Halt zu nehmen auf einem Anschlagbereich der Fahrzeugstruktur im Falle eines vorderen Schocks.
So bilden das Querstück und die Verbindungsträger einen U-förmigen Verbund, der aufgehängt ist in der Senkrechten der vorderen Enden der oberen Längsträger. Diese Struktur erlaubt im Falle eines frontalen Schocks zwischen zwei Fahrzeugen, die oberen Längsträger eines Fahrzeuges davon abzuhalten, über diejenigen des gegnerischen Fahrzeugs hinwegzuschieben, da der untere Kraftweg, gebildet durch den U-förmigen Verbund, die Elemente der Struktur des anderen Fahrzeugs „festhalten" kann, die Motor-Antriebsgruppe oder das Rad. Anders gesagt hindert der U-förmige Verbund die Längsträger daran, sich während des Schocks zu erheben.
Es sei bemerkt, dass man aus dem Bereich von Lastkraftwagen, z.B. durch das Dokument EP 0696535 , eine Struktur kennt, in welcher ein Querstück, das vorne an den Längsträgern vorgesehen ist, und die Stoßstange einen Verbund vorne am Fahrzeug bilden, aber diese Struktur, die hauptsächlich vorgesehen ist, um Kupplungseinrichtungen für Anhänger anzuordnen, hat keine Rolle für die Absorption der kinetischen Energie des Schocks, und im übrigen sind keine unteren Längsträger vorgesehen.
Vorteilhafterweise sind die unteren Längsträger gänzlich an den oberen Längsträgern aufgehängt, wobei ihre hinteren Enden im Abstand von einem Auflagebereich der Fahrzeugstruktur angeordnet sind, mit der sie nur im Falle eines Schocks in Kontakt treten.
Die unteren Längsträger sind an den oberen Längsträgern aufgehängt, neben den Verbindungsträgern durch wenigstens eine Strebe.
Vorteilhafterweise ist der motorseitige untere Längsträger durch eine einzige Strebe aufgehängt, der getriebeseitige untere Längsträger ist durch zwei Streben aufgehängt.
Die unteren Längsträger sind derart verwirklicht, die kinetische Energie des Schocks oder Aufpralls absorbieren zu können, z.B. in Form von Hohlkörpern. Sie weisen bevorzugterweise zwei longitudinale Bereiche unterschiedlicher Kompressibilität auf.
Die Erfindung wird besser verstanden werden anhand der folgenden Beschreibung, wobei sich auf beigefügte Zeichnungen bezogen wird, in welchen:
1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht von drei viertel vorne der hauptsächlichen Elemente der Struktur des Einsteckens der Erfindung ist,
2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von drei viertel hinten und im teilweisen Ausbruch der gleichen Struktur ist.
3 stellt ein Detail der Einschlussvorrichtung dar, die hinter den unteren Längsträgern vorgesehen ist.
Die 1 und 2 zeigen die oberen Längsträger 1, welche z.B. in Form von Hohlkörpern verwirklicht sind, welche sich an ihrem hinteren Ende abstützen, direkt oder indirekt, auf ein Strukturelement des Fahrzeugs (hier z.B. auf dem Motorträger 2) und an ihrem vorderen Ende die Stoßstange 3 tragen. Die oberen Längsträger 1 tragen in Aufhängung die unteren Längsträger 4, oder Hilfslängsträger, dank einerseits den Verbindungsträgern oder Gehängen 5 und andererseits einer oder mehreren Streben 6. Zwischen der Stoßstange 3 und dem Ende des oberen Längsträgers 1 ist ein entfernbares Absorptionselement 7 befestigt, das damit betraut ist, die kinetische Energie von Schocks bei geringer Geschwindigkeit abzubauen, ungefähr bis 15 km/h, und das Fahrzeug danach so günstig wie möglich reparieren zu können. Ein Querstück 9 ist zwischen den zwei Gehängen 5 angeordnet. Die Gehänge 5 sind im wesentlichen an den vorderen Enden der Hilfslängsträger und den oberen Längsträgern 1 angeordnet. Eine solche Anordnung erlaubt es, so schnell wie möglich die kinetische Energie unterhalb von 15 km/h abzubauen. Der Längsträger, der seitlich des Getriebes gelegen ist, d.h. der linke Längsträger bei Linkssteuerung, weist zwei Streben 6 auf, die eine nahe am hinteren Ende und die andere auf einem mittleren Bereich des Hilfslängsträgers 4 gelegen. Auf der Motorseite weist der andere obere Längsträger nur eine Strebe 6 auf, hinten am Hilfslängsträger 4 platziert. Die Hilfslängsträger 4 sind vorteilhafterweise verwirklicht in Form von Hohlkörpern, welche die Absorption von Energie durch Eindrücken erlauben und bevorzugterweise in zwei Bereichen 4A, 4B von unterschiedlicher Kompressibilität: der Bereich 4A, der vorne am Hilfslängsträger gelegen ist, ist verformbar, während der hintere Bereich 4B wenig kompressibel ist. Eine transversale Strebe 10 kann die zwei Hilfslängsträger 4 verbinden, zwischen den Bereichen von unterschiedlicher Kompressibilität. Beispielhaft sind die Befestigungen der transversalen Strebe 10 auf den Hilfslängsträgern 4 im wesentlichen im mittleren Bereich der Zone 4A der Hilfslängsträger lokalisiert. Hinten an den Hilfslängsträgern 4 sind Eindämmungsvorrichtungen 11 zwischen den Hilfslängsträgern 4 und dem Anschlagbereich 12 des Motorträgers angeordnet, von dem sie um ein Spiel entfernt sind, das während einem Schock beseitigt wird. Das Prinzip der Eindämmvorrichtung 11 ist auf der 3 dargestellt, die einen Finger 13 zeigt, der mit dem Anschlagbereich 12 verbunden ist und ohne Kontakt (zu normaler Zeit) in einen Hohlraum eingreift am Ende des Hilfslängsträgers 4 mit einem Spiel, welches Streuungen und Ausfederungen Rechnung trägt, was die Beseitigung des Spiels der Montage erlaubt. Die Trennung der Hilfslängsträger von dem Motorträger verhindert die Übertragung von Schwingungen. Der Finger 13 verhindert das Ausweichen den Hilfslängsträgers 4 während er einer Kompression im Falle eines Schocks unterworfen ist. Ein elastisches Element kann eventuell den Finger 13 ummanteln.

Claims

Automobiles Fahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, aufweisend eine Fahrgastzelle, eine Stoßstange (3), welche vor dieser in Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist und wenigstens einen Trageaufbau zum Auffangen eines Aufpralls, welcher zwischen der Stoßstange und der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei sich der Aufbau praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt und wenigstens zwei obere Längsträger (1) aufweist, welche in der Höhe der Stoßstange (3) angeordnet sind, welche diese an ihrem vorderen Ende tragen, und welche sich praktisch in der longitudinalen Richtung des Fahrzeugs in Richtung der Fahrgastzelle erstrecken, wenigstens zwei untere Längsträger (4), welche parallel unter den oberen Längsträgern (1) angeordnet sind und verbunden sind mit den oberen Längsträgern durch zwei Verbindungsträger (5), wobei die vorderen Enden der unteren Längsträger (4) im Wesentlichen in der Senkrechten zu den vorderen Enden der oberen Längsträger (1) sind und wobei die zwei Verbindungsträger (5) im Wesentlichen zwischen den vorderen Enden der oberen (1) und unteren (4) Längsträger angeordnet sind, wobei ein Querstück (9) die zwei unteren Längsträger (4) an ihrem vorderen Ende verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzungsvorrichtung (11) ohne permanenten Kontakt am hinteren Ende der unteren Längsträger (4) vorgesehen ist, um mit einem Anschlagbereich (12) der Fahrgastzelle ihre Deachsierung zu verhindern.
Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Ende der unteren Längsträger (4) so angeordnet ist, dass es sich auf dem Anschlagbereich (12) eines Elements des Aufbaus abstützt im Falle eines vorderen Aufpralls.
Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Längsträger (4) vollständig an den oberen Längsträgern (1) hängen, wobei ihre hinteren Enden in einem Abstand von dem Anschlagbereich (12) angeordnet sind.
Fahrzeug gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Längsträger (4) an den oberen Längsträgern (1) hängen, neben den Verbindungsträgern (5) durch wenigstens eine Strebe (6).
Fahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der motorseitige untere Längsträger (4) durch eine einzige Strebe 6 aufgehängt ist.
Fahrzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der getriebeseitige untere Längsträger (4) durch zwei Streben (6) aufgehängt ist.
Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Längsträger (4) zwei longitudinale Bereiche (4a, 4b) von unterschiedlicher Kompressibilität aufweisen.
Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Längsträger (4) durch eine transversale Strebe (10) verbunden sind.
Fahrzeug gemäß den Ansprüchen 7 und 8 in Kombination genommen, dadurch gekennzeichnet, dass die transversale Strebe (10) im Wesentlichen im mittleren Teil der Zone (4a) der unteren Längsträger befestigt ist.
Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein demontierbares Absorptionselement (7) zwischen der Stoßstange (3) und dem Ende des oberen Längsträgers (1) angeordnet ist.