DE102012005843A1

DE102012005843A1 - Fahrzeugkarosserie mit wengistens einem Längsträger

Info

Publication number: DE102012005843A1
Application number: DE201210005843
Authority: DE
Inventors: Simon Brückmann; Hans Hofele; Ralf Krause; Michael Kriescher; Matthias Nohr; Michael Zimmermann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Daimler AG
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie (1) mit wenigstens einem Längsträger (4, 5), der in dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie (1) wenigstens annähernd parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) angeordnet ist. Dabei ist wenigstens ein Längsträger (4, 5) durch eine Seilkonstruktion (6) derart an wenigstens einen Seitenbereich (7, 8) des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) gekoppelt, dass eine Aufprallkraft, die parallel zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) in Richtung des Heckbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) auf den Seitenbereich (7, 8) einwirkt, eine Zugkraft auf den Längsträger (4, 5) bewirkt, die eine zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) orthogonale Zugkraftkomponente aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger, der in dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie wenigstens annähernd parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist.
Derartige Längsträger dienen insbesondere dazu, bei einer Frontalkollision eines Fahrzeugs mit einem anderen Objekt die Aufprallenergie teilweise zu absorbieren, indem ein Teil der Aufprallenergie zur Deformierung der Längsträger verbraucht wird. Dadurch werden die auf Fahrzeuginsassen wirkende Aufprallwucht sowie ein Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen verringert.
Diese Schutzfunktion der Längsträger bleibt jedoch weitgehend wirkungslos, wenn bei einer Frontalkollision nur ein Teilbereich der Fahrzeugfront, in dem sich kein Längsträger befindet, mit einem Objekt kollidiert. insbesondere ist dies bei Frontalkollisionen mit Objekten in Seitenbereichen der Fahrzeugfront der Fall, da Längsträger in der Regel nicht in diesen Seitenbereichen angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einem Längsträger anzugeben, die einen verbesserten Fahrzeuginsassenschutz bei Frontalkollisionen ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie weist wenigstens einen Längsträger auf, der in dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie wenigstens annähernd parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist und durch eine Seilkonstruktion an wenigstens einen Seitenbereich des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist. Dabei ist die Seilkonstruktion derart ausgebildet, dass eine Aufprallkraft, die parallel zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie in Richtung des Heckbereichs der Fahrzeugkarosserie auf den Seitenbereich einwirkt, eine Zugkraft auf den Längsträger bewirkt, die eine zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie orthogonale Zugkraftkomponente aufweist.
Bei einer Frontalkollision eines Fahrzeugs, das eine erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie aufweist, wird eine Aufprallkraft, die auf einen Seitenbereich des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie einwirkt, durch die Seilkonstruktion teilweise auf einen Längsträger der Fahrzeugkarosserie umgelenkt, so dass auf diesen Längsträger eine Zugkraft mit einer zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie orthogonalen Zugkraftkomponente wirkt. Diese Zugkraftkomponente kann einerseits eine Verbiegung des Längsträgers bewirken und andererseits ein Drehmoment erzeugen, welches das Fahrzeug in eine Rotation um seine Hochachse versetzt. Dadurch kann ein Teil der Aufprallenergie in eine Verbiegung des Längsträgers absorbiert und/oder in Rotationsenergie umgewandelt werden.
Dabei wird ein Längsträger durch die Seilkonstruktion auch dann in die Absorption der Aufprallenergie einbezogen, wenn die eigentliche Kollision nur in einem Seitenbereich der Fahrzeugfront erfolgt, in dem gar kein Längsträger angeordnet ist. Die Längsträger tragen also auch bei einer solchen Frontalkollision vorteilhaft zum Schutz der Fahrzeuginsassen bei.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Seilkonstruktion nur sehr wenig zusätzlichen Bauraum erfordert und das Gewicht der Fahrzeugkarosserie nur unwesentlich erhöht. Dies ist vorteilhaft gegenüber Fahrzeugkarosserien, die zu einem entsprechenden Schutz der Fahrzeuginsassen zusätzliche Struktur- oder Versteifungselemente aufweisen, die mehr Bauraum einnehmen und das Gewicht der Fahrzeugkarosserie deutlicher erhöhen. Die Erfindung erhöht somit bei nur geringem Bauraumbedarf und einer unwesentlichen Gewichtserhöhung die Schutzwirkung der Fahrzeugkarosserie erheblich gegenüber einer Fahrzeugkarosserie, die nur den wenigstens einen Längsträger, aber keine erfindungsgemäße Seilkonstruktion aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch in einer Draufsicht eine Frontalkollision zweier jeweils mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie ausgestatteten Fahrzeuge.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine Frontalkollision zweier jeweils mit der gleichen erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie 1 ausgestatteten Fahrzeuge 2, 3.
Die Fahrzeugkarosserie 1 weist zwei Längsträger 4, 5 auf, die in dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie 1 jeweils parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet sind. Dabei ist ein linker Längsträger 4 in der linken Hälfte der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet und ein rechter Längsträger 5 ist in der rechten Hälfte der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet, wobei sich hier und im Folgenden auf Komponenten eines Fahrzeuges 2, 3 bezogene Angaben ”rechts” oder ”links” auf eine Perspektive eines in Richtung der Fahrzeugfront dieses Fahrzeuges 2, 3 blickenden Fahrzeuginsassen dieses Fahrzeuges 2, 3 beziehen.
Die Längsträger 4, 5 sind durch eine Seilkonstruktion 6 an sich gegenüberliegende Seitenbereiche 7, 8 des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie 1 gekoppelt. Dazu weist die Fahrzeugkarosserie 1 in dem linken Seitenbereich 7 eine linke Fangkralle 9 und in dem rechten Seitenbereich 8 eine rechte Fangkralle 10 auf. Die Fangkrallen 9, 10 weisen jeweils eine im Wesentlichen plane und orthogonal zur Längsachse der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnete Auffangwand 9.1, 10.1 auf, von deren Rand mehrere zu dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie 1 gerichtete Zinken 9.2, 10.2 abstehen. Die Auffangwände 9.1, 10.1 der beiden Fangkrallen 9, 10 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die orthogonal zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie 1 durch mittlere Bereiche der Längsträger 4, 5 verläuft. Vorzugsweise sind die Fangkrallen 9, 10 ferner etwa in Höhe der Längsträger 4, 5 angeordnet.
Die Seilkonstruktion 6 umfasst ein Seil 6.1, das mit einem Seilende an der linken Fangkralle 9 und mit dem anderem Seilende an der rechten Fangkralle 10 befestigt ist. Zwischen den Fangkrallen 9, 10 ist das Seil 6.1 an die Frontenden der Längsträger 4, 5 gekoppelt, so dass es von der linken Fangkralle 9 zu dem Frontende des linken Längsträgers 4, von dort zu dem Frontende des rechten Längsträgers 5 und von dort zu der rechten Fangkralle 10 verläuft. Dabei ist das Seil 6.1 in allen seinen Abschnitten straff gespannt. Das Seil 6.1 ist beispielsweise als ein Stahlseil ausgeführt. Zur Kopplung an die Frontenden der Längsträger 4, 5 ist das Seil 6.1 beispielsweise dort jeweils befestigt oder durch eine Seilhalterung geführt.
Die Fahrzeuge 2, 3 bewegen sich in der in 1 dargestellten Kollisionssituation in entgegen gesetzten Richtungen aufeinander zu, so dass sie in einer zwischen zwei gestrichelten Linien angedeuteten Überdeckungszone 11 an den rechten Seiten ihrer Frontbereiche miteinander kollidieren, wobei sich ihre rechten Fangkrallen 10 innerhalb der Überdeckungszone 11 und ihre Längsträger 4, 5 außerhalb der Überdeckungszone 11 befinden.
Durch die Kollision der Fahrzeuge 2, 3 wird der rechte Seitenbereich 8 der Fahrzeugkarosserie 1 jedes Fahrzeugs 2, 3 zu der dort angeordneten rechten Fangkralle 10 hin zusammengedrückt, so dass auf die rechte Fangkralle 10 eine Aufprallkraft in Richtung des Hecks des jeweiligen Fahrzeugs 2, 3 ausgeübt wird. Das an der jeweiligen rechten Fangkralle 10 befestigte Seil 6.1 leitet die Aufprallkraft teilweise auf die an das Seil 6.1 gekoppelten Längsträger 4, 5 um und übt dabei eine Zugkraft auf die Längsträger 4, 5 aus, die eine zu der Längsachse der jeweiligen Fahrzeugkarosserie 1 orthogonale Zugkraftkomponente aufweist. Diese Zugkraftkomponente bewirkt eine Verbiegung der Längsträger 4, 5, durch die ein Teil der Aufprallenergie der Kollision absorbiert wird. Außerdem kann die Zugkraftkomponente ein Drehmoment erzeugen, das eine Rotation des jeweiligen Fahrzeuges 2, 3 um seine Hochachse bewirkt, durch die ein Teil der Aufprallenergie in Rotationsenergie umgewandelt wird.
Das oben anhand von 1 beschriebene Ausführungsbeispiel kann auf verschiedene, für den Fachmann offensichtliche Weisen ausgestaltet oder abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Seilkonstruktion 6 statt des einen Seils 6.1 mehrere derartiger Seile 6.1 umfassen und die Fahrzeugkarosserie 1 kann entsprechend mehr als zwei Fangkrallen 9, 10 aufweisen, die an unterschiedlichen Orten angeordnet sind. Ferner kann die Seilkonstruktion 6 alternativ oder zusätzlich zu dem oben beschriebenen Seil 6.1 Seile aufweisen, die jeweils nur eine Fangkralle 9, 10 an einen oder beide Längsträger 4, 5 koppeln.

Claims

Fahrzeugkarosserie (1) mit wenigstens einem Längsträger (4, 5), der in dem Frontbereich der Fahrzeugkarosserie (1) wenigstens annähernd parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Längsträger (4, 5) durch eine Seilkonstruktion (6) derart an wenigstens einen Seitenbereich (7, 8) des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) gekoppelt ist, dass eine Aufprallkraft, die parallel zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) in Richtung des Heckbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) auf den Seitenbereich (7, 8) einwirkt, eine Zugkraft auf den Längsträger (4, 5) bewirkt, die eine zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie (1) orthogonale Zugkraftkomponente aufweist.
Fahrzeugkarosserie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem über die Seilkonstruktion (6) an einen Längsträger (4, 5) gekoppelten Seitenbereich (7, 8) des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) eine Fangkralle (9, 10) angeordnet ist, an der die Seilkonstruktion (6) zur Übertragung der Aufprallkraft auf den Längsträger (4, 5) befestigt ist.
Fahrzeugkarosserie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilkonstruktion (6) zwei Längsträger (4, 5) an zwei an verschiedenen Seiten der Fahrzeugkarosserie (1) gelegene Seitenbereiche (7, 8) des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie (1) koppelt.