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Die
Erfindung betrifft eine Karosserie eines einen mittleren vorderen
Fahrzeugsitz aufweisenden Personenkraftwagens der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Bei
heute üblichen Personenkraftwagen ist eine Karosserie vorgesehen,
bei welcher eine vordere Fahrzeugsitzreihe einen Fahrer – und
Fahrersitz umfasst. Entsprechend ist hier die Karosserie des Kraftwagens
ausgelegt. Dabei befindet sich bei frontalen Kollisionen der jeweilige,
auf dieser Seite angeordnete Fahrzeugsitz bzw. Sitzinsasse im Bereich der
Deformationen.
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Zudem
ist heutzutage der Fußraumbereich des jeweiligen vorderen
Fahrzeugsitzes in der Nähe des zugehörigen Radhauses.
Bei großen Rückverschiebungen des Vorderrades
in Folge beispielsweise einer Frontalkollision des Personenkraftwagens mit
geringer Breitenüberdeckung ist mit Verletzungen der unteren
Extremitäten zu rechnen.
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Aus
diesem Grunde müssen heute die Deformationen bzw. Intrusionen
in die Fahrgastzelle – insbesondere in die vordere Stirnwand – unbedingt
begrenzt werden. Weiterhin bedeutet die Anordnung von Komponenten
wie beispielsweise der Lenkanlage, der Bremsanlage und der Pedalanlage
gerade auf Seiten des Fahrersitzes eine hohe Blockbildung, was hinter
dem Radhaus bzw. dem zugehörigen Federbeindom bei entsprechenden
Deformationen eine Gefahr von Intrusionen in die Stirnwand der Fahrgastzelle
bedeutet. Aus diesem Grund werden derartige Deformationen heute
mit einer Vielzahl von Streben, Abweiselementen oder dergleichen
begrenzt, um eine übermäßige Deformation
der Karosserie im vorderen Fußraumbereich zu vermeiden.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Sitzinsassen gegebenenfalls
auch höheren Beschleunigungs- und Kraftspitzen ausgesetzt
werden müssen.
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Aus
der
EP 0 677 002 B1 ist
darüber hinaus bereits eine Karosserie für einen
Personenkraftwagen als bekannt zu entnehmen, bei welcher ein mittlerer
vorderer Fahrzeugsitz und zwei dahinter angeordnete seitliche Fahrzeugsitze
vorgesehen sind, wobei die Fahrgastzelle hinter einen weitestgehend aus
ebenen Platten gestalteten Vorbaustruktur angeordnet ist. Auch die
Fahrgastzelle ist weitestgehend aus Plattenelementen gestaltet,
um hierdurch ein Chassis zu bilden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Karosserie der eingangs
genannten Art zuschaffen, bei welcher das Verletzungsrisiko der
Sitzinsassen nochmals deutlich gesenkt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Karosserie
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
eine Karosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher
das Verletzungsrisiko für die Sitzinsassen deutlich reduziert
werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass innenseitig von jeweiligen Fahrzeugrädern verlaufende
Längsträger der Vorbaustruktur in einem jeweiligen Übergangsbereich
in einen jeweils zugeordneten Seitenschweller übergehen,
wobei an den Vorderseiten der Übergangsbereiche ein jeweiliges
Deformationselement angeordnet ist. Mit anderen Worten nützt
die Erfindung zunächst die mittige Sitzposition des Sitzinsassen
des mittleren vorderen Fahrzeugsitzes gezielt zur Auslegung des
Rohbau- bzw. Karosseriekonzepts dergestalt, dass größere
Gesamtdeformationen bei frontalen Offset- und auch Seitenkollisionen zugelassen
werden, ohne dass hierbei der Fahrer bzw. die übrigen Sitzinsassen
gefährdet werden. Vielmehr wird beispielsweise gerade bei
Frontalkollisionen mit geringer Breitenüberdeckung eine
größere Deformation im Bereich der Fahrgastzelle
zugelassen, weil der vordere Fahrzeugsitz entsprechend mittig positioniert
ist. Durch die größeren zugelassenen Deformationen
können die mittlere Fahrgastzellenbeschleunigung bzw. die
auf die Sitzinsassen wirkenden Kraft- und Beschleunigungsspitzen
deutlich gesenkt werden.
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Dabei
kommt dem gesamten Konzept zugute, dass beispielsweise die Komponenten
der Lenkanlage, der Bremsanlage und der Pedalerie durch die mittlere
Positionierung des Fahrzeugsitzes nicht mehr im Nahbereich eines
der vorderen Radhäuser angeordnet sind, sondern vielmehr
in einem mittleren Bereich der Karosserie bzw. der Vorbaustruktur
vor dem zugeordneten mittleren vorderen Fahrzeugsitz. Ganz besonders
eignet sich dieses Konzept dabei für Fahrzeuge, deren Antriebsaggregat
in einem mittleren oder hinteren Bereich der Karosserie positioniert ist.
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Um
die größeren Deformationen im Bereich der Fahrgastzelle
zuzulassen bzw. zu ermöglichen, sind an den Vorderseiten
der Übergangsbereiche jeweilige Deformationselemente vorgesehen,
welche sich über einen erheblichen Längenbereich
in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken können. Mit
anderen Worten sind in den äußeren Vorbaubereichen
hinter den Vorderrädern zusätzliche Deformationselemente bzw.
Deformationszonen vorgesehen, in die das jeweils bei einem Frontalaufprall
belastete Vorderrad insbesondere gefahrenlos für den Sitzinsassen
des mittleren vorderen Fahrzeugsitzes – üblicherweise den
Fahrer – eindringen kann. Jedoch auch für weitere
Sitzinsassen, welche hinter dem vorderen Sitzinsassen positioniert
sind, ergibt sich durch die zugelassene größere
Deformation bzw. Intrusion kein größeres Verletzungsrisiko.
Ganz im Gegenteil, kann durch die in den Übergangsbereichen
positionierten Deformationselemente ein größerer
Verformungsweg zur Verfügung gestellt werden, so dass sich
eine mittlere Fahrgastzellenbeschleunigung ergibt, welche deutlich
reduziert ist. Mithin sind die auf die Sitzinsassen bei einer Frontalkollision
wirkenden Kraft- bzw. Beschleunigungsspitzen deutlich reduzierbar. An
dieser Stelle sei angemerkt, dass diese größeren Gesamtdeformationswerte
nicht nur zum Vorteil der Sitzinsassen des Fahrzeuges selbst sind,
sondern auch zum Vorteil des jeweiligen Kollisionspartners.
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Schließlich
erlaubt die vorliegende Karosserie – bedingt durch die
Vermeidung der Blockbildung der Komponenten der Lenkanlage, Bremsanlage
und der Pedalerie – zudem, dass der mittlere vordere Fahrzeugsitz
weiter nach vorne platziert werden kann, was den dahinterliegenden
Mitfahren zugute kommt.
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Als
weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Übergangsbereich
mit dem zugehörigen Längsträger einen
Winkel von größer 110°, und insbesondere
von größer 130° einschließt.
Mit anderen Worten werden somit bei der vorliegenden Karosserie Übergangsbereiche
zwischen den jeweiligen vorderen Längsträgern
und den jeweiligen Seitenschwellern eingesetzt, welche gegenüber
dem bisherigen Stand der Technik weitaus geringer gekröpft sind.
Während bei heute üblichen Karosserien Übergangsbereiche
von den Längsträgern zu den Seitenschwellern vorgesehen
sind, welche mit dem jeweils zugehörigen Längsträgern
einen Winkel von etwa 90 bis 100° einschließen,
wird erfindungsgemäß ein weitaus größer
Winkel von zumindest größer 110°, insbesondere
von größer 130°, vorgesehen. Dies insbesondere
aufgrund der Tatsache, dass aufgrund der vorderen mittleren Positionierung
des entsprechenden Fahrzeugsitzes eine größere
seitliche Deformation möglich werden kann. Die durch die
größere gewellte Neigung der Übergangsbereiche
freiwerdenden Räume können dabei zur großformatigen Positionierung
entsprechend Deformationselemente genutzt werden, um hierdurch entsprechend
Energie zu verzehren und die Beschleunigungs-Kraftspitzen auf die
Sitzinsassen zu reduzieren. Da in den Übergangsbereichen
keine Passagiere vorgesehen sind, ist die dortige Deformation bzw.
Intrusion des Vorderrades im Falle einer entsprechenden Frontalkollision völlig
unschädlich.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn sich ein vorderer Fußraum bis etwa auf Höhe
der vorderen Enden der Übergangsbereiche erstreckt. Mit
anderen Worten kann sich der Fußraum des mittleren vorderen
Fahrzeugsitzes sehr weit nach vorne hin erstrecken, so dass die
dahinterliegenden Fahrzeugsitze eine ebenfalls gute und großräumige
Beinfreiheit für die hinteren Sitzinsassen bieten.
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Zudem
vorteilhaft ist es, wenn das jeweilige Deformationselement gegenüber
dem zugehörigen Seitenschweller seitlich übersteht.
Somit ist auf besonders zuverlässige Weise sichergestellt,
dass ein in Folge eines Frontalaufpralls beispielsweise mit geringer
Breitenüberdeckung nach hinten bewegtes Vorderrad gut durch
das zugehörige Deformationselement abgefangen werden kann.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn das Deformationselement einen vorderen
außenseitigen Bereich aufweist, welcher gegenüber
einem mittleren Bereich nach vorne übersteht. Hierdurch
kann auch ein entsprechend schräg gestelltes Vorderrad
bei einer Frontalkollision gut abgefangen werden. In diesem Zusammenhang
ist es zudem vorteilhaft, wenn das Deformationselement einen vorderen
außenseitigen Bereich aufweist, welcher gegenüber
einem mittleren Bereich nach vorne übersteht.
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Ist
das Deformationselement gegenüber dem zugeordneten Übergangsbereich
bzw. dem zugeordneten Seitenschweller nach oben hin überstehend
ausgebildet, so kann auch ein in Folge einer Frontalkollision nach
hinten oben bewegtes Vorderrad gut abgefangen werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Übergangsbereich
als Abweisschräge für ein jeweilig zugeordnetes
Fahrzeugrad ausgebildet, so dass bei einem vollständigen
Verzehr des Energieabsorptionsvermögens des Deformationselements
sichergestellt werden kann, dass das Fahrzeugrad nicht übermäßig
in den dahinterliegenden Bereich der Fahrgastzelle eindringt.
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In
einer alternativen Ausführungsform sind die jeweiligen Übergangsbereiche
als Längenbereiche eines bogenförmigen Querträgers
ausgebildet, welcher die beiden Seitenschweller miteinander verbindet.
Durch einen derartigen bogenförmigen Querträger
kann dabei insgesamt eine besonders steife und günstige
Verbindung der beiden Seitenschweller erreicht werden.
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Im
Bezug auf einen Seitenaufprall hat sich die erfindungsgemäß ausgebildete
Karosserie als zudem vorteilhaft gezeigt. Die neue Längsträgerführung
mit den in einem größeren Winkel zu den zugehörigen
Längsträgern angeordneten Übergangsbereichen
ermöglicht nämlich eine kürzere freiere
Länge der jeweiligen Seitenschweller, so dass diese eine größerer
Belastbarkeit aufweisen. Durch den größeren Seitenabstand
des vorderen mittleren Fahrzeugsitzes zur Fahrzeugseite hin ist
es somit möglich, die Seitensteifigkeit gestuft auszuführen.
Dies bedeutet insbesondere, dass im Unterschied zum bislang bekannten
Stand der Technik, bei welcher die Fahrgastzelle seitlich äußerst
steif gestaltet werden muss, nun gezielt seitliche Deformationszonen
ausgebildet werden können, um in bestimmten Grenzen eine
seitliche Knautschzone im Bereich der Fahrgastzelle zu schaffen.
Das heißt, die Quersteifigkeit der Karosserie wird nun
so gestaltet, dass eine zunehmende Belastbarkeit der Seite umgesetzt
wird. Erst bei den Sitzinsassen gefährdenden Deformationen
wird die Seitensteifigkeit maximal ausgelegt.
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In
diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt,
wenn die Seitenschweller eine jeweilige erste seitliche Deformationszone
bilden. Innenseitig an die Seitenschweller kann sich dann eine zweite
seitliche Deformationszone anschließen, welche beispielsweise
durch wenigstens ein Querelement gebildet wird, welches an seinen äußeren
Bereichen deformierbar und in einem mittleren Bereich nicht deformierbar
bzw. steif gestaltet ist. Somit ist es möglich, innenseitig
der ersten bzw. zweiten Deformationszone eine in der Fahrzeugmitte angeordnete
steife Insassenschutzzone zu schaffen, welche bei entsprechenden
die Insassen gefährdenden Deformationen für eine
hinreichende Stabilität sorgt. Durch die beiden seitlich
hintereinander angeordneten Deformationszonen kann hingegen erreicht werden,
dass auf den Sitzinsassen im Falle eines Seitenaufpralls eine relativ
geringe Beschleunigung mit den entsprechend geringen Kraft- und
Beschleunigungsspitzen entsteht.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
ausschnittsweise und schematische Draufsicht auf eine Karosserie
eines Personenkraftwagens mit einer hinter einer Vorbaustruktur
angeordneten Fahrgastzelle, bei welcher ein mittlerer vorderer Fahrzeugsitz
vorgesehen ist, wobei die Vorbaustruktur innenseitig von jeweiligen
Fahrzeugrädern verlaufende Längsträger
umfasst, welche in einem jeweiligen Übergangsbereich in
einen jeweils zugeordneten Seitenschweller übergehen, wobei
an den Vorderseiten der Übergangsbereiche ein jeweiliges
Deformationselement angeordnet ist, und wobei der Übergangsbereich
mit dem Längsträger einen Winkel von größer
110° und im vorliegenden Fall insbesondere von größer
130° einschließt;
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2 eine
schematische und ausschnittsweise Seitenansicht auf den Personenkraftwagen gemäß 1,
wobei insbesondere das hinter dem zugehörigen Vorderrad
angeordnete Deformationselement an der Vorderseite des zugehörigen Übergangsbereichs
zwischen dem vorderen Längsträger und dem Seitenschweller
erkennbar ist;
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3 eine
schematische und ausschnittsweise Draufsicht auf die Karosserie
des Personenkraftwagens analog zu 1, wobei
die jeweiligen Übergangsbereiche zwischen den vorderen
Längsträgern und den Seitenschwellern als Längenbereiche
eines bogenförmigen Querträgers ausgebildet sind,
welcher die beiden Seitenschweller miteinander verbindet;
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4 eine
ausschnittsweise vergrößerte Draufsicht auf die
Karosserie des Personenkraftwagens gemäß der Ausführungsform
in 1; und in
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5 eine
schematische Draufsicht auf die Karosserie des Personenkraftwagens
analog zur Ausführungsform in 1, wobei
ein Querelement vorgesehen ist, welches sich zwischen den Seitenschwellern
erstreckt, wobei durch die Seitenschweller einer jeweilige erste seitliche
Deformationszone und durch äußere Bereiche des
Querelements eine jeweilige innenseitig davon angeordnete zweite
Deformationszone ausgebildet ist, und wobei das Querelement einen
im Wesentlichen steifen bzw. nicht deformierbaren mittleren Bereich
aufweist, welche eine Insassenschutzzone insbesondere für
den Sitzinsassen des mittleren vorderen Fahrzeugsitzes bildet.
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In 1 ist
in einer lediglich äußerst schematischen und ausschnittsweisen
Draufsicht eine Karosserie für einen Personenkraftwagen
dargestellt. Insbesondere erkennbar ist dabei eine Fahrgastzelle 10,
an welche sich nach vorne hin eine eine Knautschzone bildende Vorbaustruktur 12 anschließt.
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Im
Bereich der Vorbaustruktur 12 sind zwei sich in Fahrzeuglängsrichtung
erstreckende, innenseitig von jeweiligen Fahrzeugrädern 14 verlaufende Längsträger 16 erkennbar,
die in einem jeweiligen Übergangsbereich 18 in
einen jeweils zugeordneten Seitenschweller 20 übergehen.
Mit anderen Worten bilden die Übergangsbereiche 18 eine
jeweilige Überbrückung des hinteren Endes 22 des
jeweiligen Längsträgers 16 zum vorderen
Ende 24 des jeweils korrespondierenden Seitenschwellers 20.
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Eine
Besonderheit der vorliegenden Karosserie besteht dabei darin, dass
der jeweilige Übergangsbereich 18 mit dem korrespondierenden Längsträger
einen jeweiligen Winkel α von größer 110° und
insbesondere von größer 130° einschließt. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α etwa
135°. Der Winkel α ist dabei bezogen auf einen
mittleren Erstreckungsbereich des korrespondierenden Übergangsbereichs 18,
welcher insgesamt – insbesondere im Anschlussbereich zum
hinteren Ende des Längsträgers 16 bzw.
zum vorderen Ende des Seitenschwellers 20 – natürlich
leicht gebogen ist. Insgesamt besteht die Besonderheit jedoch darin,
dass der Übergangsbereich 18 einen weitaus größeren
Winkel α mit dem zugehörigen Längsträger 16 einschließt,
als dies bei üblichen Fahrzeug-Karosserien der Fall ist.
Bei diesen beträgt nämlich üblicherweise
der Winkel α zwischen dem Übergangsbereich 18 und
dem korrespondierenden Längsträger 16 zwischen
90 und 100°. Es ist ersichtlich, dass sich hierdurch hinter
den jeweiligen Fahrzeugrädern 14 ein weitaus größerer
Freiraum 26 im Bereich der Fahrgastzelle 10 ergibt.
Durch diesen Freiraum 26 kann bei einer Frontalkollision,
insbesondere einer Offset-Frontalkollision, das jeweils getroffene
Fahrzeugrad 14 bedenkenlos eindringen, ohne dass es hierbei
zur Gefährdung eines Sitzinsassen kommen kann.
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Im
Unterschied zu üblichen Personenkraftwagen ist nämlich
vorliegend ein mittlerer vorderer Fahrzeugsitz 28 vorgesehen.
Demzufolge sitzt der vordere Sitzinsasse – üblicherweise
der Fahrer – zentral in der Fahrzeugmitte. Des Weiteren
sind bei der vorliegenden Karosserie zwei hier nicht dargestellte
hintere Fahrzeugsitze vorgesehen, und zwar nach hinten und seitlich
versetzt zu dem vorderen Fahrzeugsitz 28. Der Bereich seitlich
des vorderen Fahrzeugsitzes 28 dienst somit als Fußraum
für die Sitzinsassen der hinteren Fahrzeugsitze.
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Aufgrund
der vorbeschriebenen Tatsache, dass nämlich die jeweiligen Übergangsbereiche 18 mit
den zugehörigen Längsträgern 16 einen
größeren Winkel α einschließen,
sitzt der Sitzinsasse des vorderen Fahrzeugsitzes 28 relativ
weit nach vorne verlagert. Ein vorderer Fußraum 30 erstreckt
sich somit bis zu einer vorderen Stirnwand 32 bzw. bis
etwa auf Höhe der vorderen Enden 34 des Übergangsbereichs 18 bzw.
der hinteren Enden 22 der jeweiligen Längsträger 16.
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Eine
weitere Besonderheit der vorliegenden Karosserie liegt darin, dass
an jeweiligen Vorderseiten 34 der Übergangsbereiche 18 jeweils
ein zugehöriges Deformationselement 36 angeordnet
ist.
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Die
konkrete Kontur der Deformationselemente 36 wird dabei
insbesondere in Zusammenschau mit 2 erkennbar,
welche in einer schematischen Seitenansicht die Karosserie gemäß 1 zeigt.
Dabei wird in Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar,
dass das Deformationselement 36 gegenüber dem
jeweils zugeordneten Seitenschweller 20 seitlich nach außen
hin übersteht. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass
ein in Folge einer Frontalkollision nach hinten bewegtes Fahrzeugrad 14 entsprechend
sicher und zuverlässig abgefangen wird. Das Deformationselement 36 umfasst
hierzu einen vorderen außenseitigen Bereich 38,
welcher gegenüber einem mittleren Bereich 40 nach
vorne übersteht. Der mittlere Bereich 40 ist in
Draufsicht betrachtet dreieckförmig zurückspringend
angeordnet und dient zum Abfangen des Fahrzeugrades 14, wenn
diesem mit seinem hinteren Ende nach innen hin eingeschlagen ist.
Weiterhin ist aus 2 erkennbar, dass das Deformationselement 36 gegenüber
dem zugeordneten Übergangsbereich 18 bzw. dem
zugeordneten Seitenschweller 20 nach oben hin übersteht.
Hierdurch kann ein in Folge einer Frontalkollision nach hinten bewegtes
Fahrzeugsrad 14 insbesondere dann auch gut abgefangen werden,
wenn dieses nach hinten oben relativ zur Karosserie bewegt wird.
Darüber hinaus ist insbesondere aus 1 erkennbar,
dass das jeweilige Deformationselement 36 im Wesentlichen
einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist. Hierdurch ergibt
sich eine großformatige Abstützung an den jeweiligen
Vorderseiten 34 der Übergangsbereiche 18 sowie
eine großflächige Abfangfläche, welche
dem jeweiligen Fahrzeugrad 14 zugewandt ist.
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Der Übergangsbereich 18 ist – wie
insbesondere aus 1 erkennbar ist – zudem
als Abweisschräge gestaltet, so dass eine übermäßige
Intrusion in die Fahrgastzelle 10 ausgeschlossen werden kann,
falls das Deformationselement 36 bei einer unfallbedingten
Rückverlagerung vollständig aufgezerrt werden
sollte. Insgesamt ist somit aus den 1 und 2 erkennbar,
dass die mittige Sitzposition des vorderen Sitzinsassen aufgrund
der jeweils geschaffenen Freiräume 26 zusätzliche
Deformationszonen schafft, so dass das bei einem Frontalaufprall
belastete Vorderrad 14 gefahrenlos für den Fahrer
rückverlagert bzw. in einem gewissen Umfang in die Fahrgastzelle 10 eindringen
kann. Die Trägerstruktur – gebildet aus dem jeweiligen
Längsträger 16, dem Übergangsbereich 18 und
dem Seitenschweller 20 – ist dabei mehr an den
Kraftfluss beim Frontalaufprall angepasst und weniger gekröpft.
Somit können größerer Deformationswerte
realisiert werden mit Vorteilen für die Sitzinsassen, insbesondere
auch für die hinteren Sitzinsassen sowie auch für
den an der Frontalkollision beteiligten Kollisionspartner. Die Fahrzeugmitte
stellt dabei für den Fahrer den sichersten Platz dar. Außerdem
wird aus den 1 und 2 klar,
dass bei der vorliegenden Karosserie die Offset-Auslegung bewusst
so gestaltet ist, dass größere Radverschiebungen
möglich sind. Es findet daher keine Deformationsbegrenzung
mehr durch Insassen im direkten Aufprallbereich statt. Vielmehr
ergibt sich eine gezielte Belastungsreduzierung durch die mögliche
große Gesamtdeformation.
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3 zeigt
eine zu 1 ähnliche Draufsicht
auf die Karosserie des Kraftwagens, wobei eine leicht modifizierte
Variante dargestellt ist. Diese zeichnet sich insbesondere dadurch
aus, dass die jeweiligen Übergangsbereiche 18 zwischen
den Längsträgern 16 und den korrespondierenden
Seitenschwellern 20 als Längenbereich eines bogenförmigen
Querträgers 42 ausgebildet sind, welcher die beiden
Seitenschweller 20 miteinander verbindet. Hierdurch wird
insbesondere der frontale Abstützungsbereich dahingehend
verstärkt, dass sich mittels des Querträgers 42 eine
bessere seitliche Verbindung der Längsträger 16 wie
auch der Seitenschweller 20 realisieren lässt.
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In 4 ist
die Karosserie des Personenkraftwagens ausschnittsweise vergrößert
in ihrem – in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet – linken
vorderen Bereich dargestellt. Insbesondere wird dabei erkennbar,
dass durch die mittige Positionierung des Fahrzeugsitzes 28 – und
somit die mittige Positionierung des Fahrers – der positive
Effekt erreicht wird, dass Komponenten einer Bremsanlage 44,
eines Bremsgerätes 46 und einer Lenkanlage 48 somit
ebenfalls in der Fahrzeugmitte angeordnet sind. Während üblicherweise
derartige Komponenten bei einer seitlichen Positionierung des Fahrers
für eine Blockbildung sorgen, welche eine dementsprechend
steife Ausgestaltung der Fahrgastzelle im vorderen Bereich erforderlich
macht, können durch die mittige Anordnung der Pedalanlage 44,
des Bremsgerätes 46 und der Lenkanlage 48 die
seitlichen Bereiche der Fahrgastzelle 10 – wie
vorbeschrieben erläutert – deformierbarer gestaltet
werden. Mit anderen Worten sind diese deformationsbehindernden Elemente
nunmehr in der Fahrzeugmitte angeordnet. Die Vermeidung der Druckbildung
erlaub somit auch den Fahrer in der Fahrzeugmitte weiter nach vorne
zu platzieren, was den dahinterliegenden Mitfahrern zugute kommt.
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In 5 ist
schließlich der Personenkraftwagen gemäß 1 dargestellt,
wobei dessen Funktion bei einem Seitenaufprall mit einer entsprechenden Unfallkraft
F erläutert werden soll.
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Aus 5 ist
dabei erkennbar, dass die Seitenschweller 20 jeweils eine
seitliche Deformationszone D1 bilden, welche nach seitlichem Eintrag
der Unfallkraft F und der Energieabsorption kollabiert. Innenseitig
an die Seitenschweller 20 schließt sich eine jeweilige
zweite Deformationszone D2 an, welche im vorliegenden Fall durch
ein Querelement 50 realisiert wird. Dieses Querelement 50 umfasst äußere
Bereiche 52, welche unter Energieabsorption deformierbar gestaltet
sind. Eine denkbare Gestaltung wäre es hierbei, dass die äußeren
Bereiche 52 nach Art eines Pralltopfes oder eines Deformationselements
gestaltet sind. Dies wäre beispielsweise denkbar, indem das
insgesamt als Querträger gestaltete Querelement 50 entsprechende
Materialschwächungen wie Aussparungen, Sicken oder dergleichen
aufweist. Das Querelement 50, welches insgesamt in Fahrzeugquerrichtung
verläuft, schließt dabei innenseitig an die Seitenschweller 20 an.
Ein mittlerer Bereich 54 des Querelements 50 weist
hingegen eine erhöhte Steifigkeit auf und ist im Wesentlichen
nicht deformierbar bzw. nicht als Deformationselement ausgestaltet.
Demzufolge bildet dieser mittlere Bereich 54 eine in der
Fahrzeugmitte angeordnete steife Insassenschutzzone I, welche bei
einer entsprechend hohen Kraftbeaufschlagung durch die Unfallkraft
F im Wesentlichen nicht deformiert werden soll.
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Der
Seitenaufprall erlaubt darüber hinaus vorbeschriebene Längsträgerführung
mit den in einem größeren Winkel α zu
den Längsträgern 16 angeordneten Übergangsbereichen 18,
dass sich eine geringere freie Länge X des jeweiligen Seitenschwellers 20 zwischen
dessen vorderen Ende 24 und der Abstützstelle
an dem Querelement 50 ergibt. Es ergibt sich somit ein
kürzerer Hebel der freien Länge X, welcher dazu
führt, dass die Seitenschweller 20 insgesamt eine
größere Belastbarkeit bzw. eine gute Lastverteilung
im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung aufweisen.
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Durch
den großen Seitenabstand des Fahrers zur Fahrzeugseite
wird die Seitensteifigkeit im Unterschied zur bisherigen Strategie,
bei welcher grundsätzlich eine maximale Seitensteifigkeit
aufgrund der seitlichen Anordnung der Fahrzeugsitze erforderlich
war, nunmehr gestuft ausgeführt. Das heißt, die
Quersteifigkeit der Karosserie wird nun so gestaltet, dass eine
zunehmende Belastbarkeit der Seite umgesetzt wird. Mit anderen Worten
wird durch die Deformationen D1 und D2 jeweilige seitliche Knautschzonen
geschaffen, welche entsprechend unter Energieabsorption in ihrer
Länge verkürzt werden können. Erst bei
die Insassen gefährdenden Deformationen wird die Seitensteifigkeit
im Bereich der Insassenschutzzone I maximal ausgelegt, so dass ein
hinreichender Überlebensraum verbleibt. Im Ergebnis wird
dadurch erreicht, dass die eingetragene Unfallkraft F besser aufgenommen
werden kann und für die Sitzinsassen die Beschleunigungs-
und Kraftspitzen entsprechend abgemildert werden können. Ausdrücklich
wird somit von der aktuellen Strategie einer grundsätzlich
maximalen Seitensteifigkeit abgewichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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