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Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit einer korrespondierenden Crashstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
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Aus dem Stand der Technik sind Crashstrukturen für Fahrzeuge in zahlreichen Variationen bekannt und werden zur Absorbierung von auftretenden Kräften bei einem Unfall verwendet. Die bekannten Crashstrukturen eines Fahrzeugs sind beispielsweise mit einer Überdeckung zum Unfallgegner mit 100% bzw. minimal 40% ausgelegt. Bei diesen Überdeckungen können die auftretenden Kräfte beispielsweise über den Stoßfänger und die Längsträger bzw. der Schwellerstruktur des beaufschlagten Fahrzeugs durch Deformation dieser Strukturen absorbiert werden. Im Fall eines Unfalls mit geringer Überdeckung beispielsweise bei 25% ist eine Interaktion der Längsträger bzw. der Schwellerstruktur nahezu ausgeschlossen, deshalb werden die auftretenden Kräfte an der Crashstruktur vorbei, über die Felge in den Fußraum des Fahrzeugs geleitet. Für diese Fälle weisen die Crashstrukturen üblicherweise ein zusätzliches Deformationselement auf, welches im Bereich eines Radhauses zwischen einem Rad und der Schwellerstruktur angeordnet ist. Das Deformationselement gibt außerhalb einer Unfallsituation eine Bewegung des Rades frei und in einer Unfallsituation baut das Deformationselement Crashenergie des in Richtung eines Fußraums des Fahrzeugs eindringenden Rades zumindest teilweise ab. Zu diesem Zweck sind die Deformationselemente beispielsweise elastisch und/oder flexibel und/oder verformbar ausgeführt.
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Aus der
EP 0 980 815 B1 ist eine Crashstruktur für ein Fahrzeug mit einem Deformationselement bekannt. Das Deformationselement ist als Zugstrebe ausgeführt, welche im Bereich eines Radhauses zwischen einem Rad und einer Schwellerstruktur angeordnet ist. Das Deformationselement gibt außerhalb einer Unfallsituation eine Bewegung des Rades frei und in einer Unfallsituation baut das Deformationselement Crashenergie des in Richtung eines Fußraums des Fahrzeugs eindringenden Rades zumindest teilweise ab. Zu diesem Zweck ist das Deformationselement an einem ersten Befestigungsbereich mit einem seitlichen Längsträger und/oder mit der Schwellerstruktur verbunden und an einem zweiten Befestigungsbereich am Radhaus befestigt. Das Deformationselement fängt auf diese Weise das in Richtung des Fußraums eindringende Rad ab und leitet die Crashenergie in Richtung der Schwellerstruktur ab.
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Aus der
US 6,866,115 B2 ist eine Crashstruktur für ein Fahrzeug mit einem Deformationselement bekannt, welches im Bereich eines Radhauses zwischen einem Rad und einer Schwellerstruktur angeordnet ist. Das Deformationselement gibt außerhalb einer Unfallsituation eine Bewegung des Rades frei. In einer Unfallsituation baut das Deformationselement durch plastische Verformung Crashenergie des in Richtung eines Fußraums eindringenden Rades zumindest teilweise ab.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Crashstruktur für ein Fahrzeug und ein korrespondierendes Fahrzeug zu schaffen, welche einen effektiven Insassenschutz bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung der Unfallgegner bei gleichzeitiger geringer Gewichtszunahme der Crashstruktur bieten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Crashstruktur für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch Bereitstellung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Crashstruktur für ein Fahrzeug und ein korrespondierendes Fahrzeug mit einer Crashstruktur zu schaffen, welche einen effektiven Insassenschutz, insbesondere bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung der Unfallgegner, bei gleichzeitig geringer Gewichtszunahme der Crashstruktur bieten, weist die Crashstruktur erfindungsgemäß einen Lastverteiler auf, welcher ein Deformationselement mit einer A-Säule und/oder einem Dachrahmen koppelt. Das Deformationselement ist im Bereich eines Radhauses zwischen einem Rad und der Schwellerstruktur angeordnet.
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Das Deformationselement gibt außerhalb einer Unfallsituation eine Bewegung des Rades frei und in einer Unfallsituation baut das Deformationselement Crashenergie des in Richtung eines Fußraums des Fahrzeugs eindringenden Rades zumindest teilweise ab und überträgt Crashenergie auf den Lastverteiler. Über den Lastverteilter wird die Crashenergie auf die A-Säule und/oder auf den Dachrahmen des Fahrzeugs übertragen. Somit wird die Crashenergie in vorteilhafter Weise effektiv verteilt und von dem Radhaus und dem Fußraum bzw. vom Fahrgastraum weggeleitet, wodurch die in Richtung Fahrgastraum wirkenden Kräfte reduziert werden können. Dadurch wird in vorteilhafter Weise das Verletzungsrisiko der Insassen bei Aufprallunfällen mit geringer Überdeckung der Unfallgegner reduziert, ohne beispielsweise zusätzliche Versteifungen im Bereich des Fußraums einzubringen, welche das Gewicht des Fahrzeugs erhöhen würden. Außerhalb einer Unfallsituation gibt das Deformationselement die Radbewegung frei. Das bedeutet, dass das energieabsorbierende Bauteil im Normalbetrieb die Lenkbewegungen der Räder nicht beeinflusst. Des Weiteren muss die Crashstruktur nicht aktiviert werden. Das heißt, dass das Deformationselement und/oder der Lastverteiler nicht in einen vorgegebenen Zustand überführt werden müssen, um effektiv wirken zu können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann das Deformationselement formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Lastverteiler verbunden werden. Des Weiteren kann das Deformationselement formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Schwellerstruktur verbunden werden. In vorteilhafter Weise ist das Deformationselement fest und direkt mit dem Lastverteiler und/oder mit der Schwellerstruktur verbunden und kann die wirkende Crashenergie zuverlässig auf den Lastverteiler und auf die Schwellerstruktur übertragen. Dadurch, dass die Crashenergie vom Fußraum des Fahrzeugs weggeleitet wird, kann der Insassenschutz verbessert werden. Da ein Lastverteiler im Vergleich zu anderen Energie absorbierenden Maßnahmen vergleichsweise leicht ist, wird das Gewicht der Crashstruktur in vorteilhafter Weise nicht signifikant erhöht.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann das Deformationselement und/oder der Lastverteiler innerhalb der A-Säule angeordnet werden. Dadurch muss in vorteilhafter Weise kein zusätzlicher Bauraum für das Deformationselement bzw. den Lastverteiler zur Verfügung gestellt werden. In vorteilhafter Weise kann der Lastverteiler als separate Baugruppe ausgeführt werden, welche dem Fahrzeugmodell angepasst werden kann. In einer alternativen Ausführung kann der Lastverteiler in vorteilhafter Weise platzsparend in der A-Säule integriert werden. Das Deformationselement kann beispielsweise dadurch in die A-Säule integriert werden, dass eine dem Radhaus zugewandte Seite der A-Säule als Deformationselement ausbildet wird. Durch die damit verbundene verbesserte Kopplung des Deformationselements mit der A-Säule kann die wirkende Crashenergie effektiver weitergeleitet werden. Da zumindest der Lastverteiler oder das Deformationselement in der A-Säule intergiert ist, kann die Crashenergie in vorteilhafter Weise zuverlässig auf den mit der A-Säule verbundenen Dachrahmen übertragen werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann das Deformationselement indirekt über den Lastverteiler mit der A-Säule und/oder mit dem Dachrahmen verbunden werden. In vorteilhafter Weise kann das Deformationselement als separates Bauteil ausgeführt werden, welches einfach in das Radhaus eingebaut und mit dem Lastverteiler verbunden werden kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann das Deformationselement eine Schräge aufweisen, welche so zum Rad ausgerichtet ist, dass das Rad und/oder ein anderes eindringendes Objekt in der Unfallsituation nach außen abgeleitet werden kann. Hierfür kann das Deformationselement in vorteilhafter Weise keilförmig ausgeführt werden. Die Schräge des keilförmigen Deformationselements ist hierbei in vorteilhafter Weise in einem vorgegebenen Winkel zum Rad ausgerichtet und leitet das eindringende Rad in diese vorgegebene Richtung ab. Auf diese Weise kann auch der Kollisionsgegner und/oder ein eindringendes Objekt vom Fahrzeug weggeleitet werden. In vorteilhafter Weise wird durch das Ableiten und/oder das Wegleiten von eindringenden Objekten, der Fußraum zusätzlich geschützt und ein Abgleiten des Fahrzeugs vom Kollisionsgegner ermöglicht. Des Weiteren kann das Deformationselement in vorteilhafter Weise Aufprallenergie durch Deformation absorbieren.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Crashstruktur für ein Fahrzeug,
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2 eine schematische perspektivische Seitenansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Crashstruktur aus 1.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist eine Crashstruktur 10 für ein Fahrzeug, im Bereich eines Radhauses 5 ein Deformationselement 12 auf, welches zwischen einem Rad 4 und einer Schwellerstruktur 6 angeordnet ist. Außerhalb einer Unfallsituation gibt das Deformationselement 12 eine Bewegung des Rades 4 frei. Das heißt, dass das Deformationselement 12 eine Lenkbewegung des Rades 4 nicht beeinflusst. In einer Unfallsituation baut das Deformationselement 12 Crashenergie des in Richtung eines Fußraums des Fahrzeugs eindringenden Rades 4 zumindest teilweise ab.
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Erfindungsgemäß umfasst die Crashstruktur 10 einen Lastverteiler 14, welcher das Deformationselement 12 mit einer A-Säule 8 und/oder einem Dachrahmen 9 koppelt. Auf diese Weise verhindert das Deformationselement 12 in Verbindung mit dem Lastverteiler 14 der erfindungsgemäßen Crashstruktur 10 bei Unfällen mit geringer Überdeckung zum Kollisionsgegner 2 ein Einleiten der auftretenden Kräfte über die Felge in den Fußraum des Fahrzeugs, ohne dass zusätzliche Versteifungen im Bereich des Fußraums und/oder im Bereich der Schwellerstruktur 6 angebracht werden müssen. Des Weiteren wird eine direkte Übertragung der auftretenden Kräfte auf die Schwellerstruktur 6 durch die erfindungsgemäße Crashstruktur verhindert.
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Das Fahrzeug umfasst im Frontbereich einen nicht dargestellten Stoßfänger, welcher im Wesentlichen senkrecht zu einer Fahrzeuglängsrichtung verläuft und zwischen zwei nicht dargestellten Längsträgern des Fahrzeugs angeordnet ist. Hierbei sind die Radhäuser 5 benachbart zu den Längsträgern angeordnet, wobei die Deformationselemente 12 in Höhe des Stoßfängers und der Längsträger im jeweiligen Radhaus 5 angeordnet sind.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst das Fahrzeug eine A-Säule 8, welche eine Schwellerstruktur 6 der Längsträger mit einem Dachrahmen 9 des Fahrzeugs verbindet. Der Lastverteiler 14 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zylinderförmiger Stab ausgeführt, welcher im Bereich der A-Säule 8 angeordnet ist und direkt mit dem Dachrahmen 9 und dem Deformationselement 12 verbunden ist.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist weist das Deformationselement 12 eine Schräge 16 auf, welche so zum Rad 4 ausgerichtet ist, dass das Rad 4 in der Unfallsituation nach außen abgeleitet wird. Das bedeutet, dass das Deformationselement 12 in einer Unfallsituation das im Radhaus 5 angeordnete und von der Crashenergie in Richtung des Deformationselementes 12 bewegte Rad 4, über die Schräge 16 in eine vorgegebene Radstellung überführen kann. Die Schräge 16 bewirkt ein „Herausdrehen” des Rades 4, wodurch das Blockmaß zwischen Fußraum und Kollisionsgegner 2 reduziert wird. Weiterhin führt die Schräge 16 ebenfalls zu einem Abgleiten des Fahrzeuges an dem Kollisionsgegner 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Deformationselement 12 keilförmig ausgeführt. Je nach Ausführung kann das Deformationselement 12 das Rad 4 in einer vorgegebenen Radstellung fixieren. Das Deformationselement 12 kann aber auch als Stab ausgeführt werden, welcher schräg zum Rad 4 stehend im Radhaus 5 angebracht ist und ähnlich wirkt wie der Keil.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist das Deformationselement 12 mit einem vorgegeben Abstand zum Rad 4 im Radhaus 5 angeordnet, so dass die Radbewegung außerhalb einer Unfallsituation nicht beeinflusst wird.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist das Deformationselement 12 formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Lastverteiler 14 verbunden, wobei der Lastverteiler 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte der Schräge 16 mit dem Deformationselement 12 verbunden ist.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist das Deformationselement 12 formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Schwellerstruktur 6 verbunden.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, sind das Deformationselement 12 und der Lastverteiler 14 innerhalb der A-Säule 8 angeordnet bzw. in der A-Säule 8 integriert. Die A-Säule 8 weist im Bereich des Deformationselements 12 ebenfalls eine Schräge 8.1 auf, an der das Rad 4 und/oder der Kollisionsgegner 2 abgleiten können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Deformationselement 12 direkt mit der A-Säule 8 und dem Lastverteiler 14 verbunden. Durch die Schräge 8.1 leitet die A-Säule 8 das Rad 4 nach außen ab. Das Abgleiten des Rads 4 entlang der Schräge 8.1 wird durch das innerhalb der A-Säule 8 angeordnete keilförmige Deformationselement 12 unterstützt, welches die A-Säule 8 stützt. Die hierbei vom Rad 4 und vom Kollisionsgegner 2 übertragene Crashenergie wird über die A-Säule 8 mit dem Deformationselement 12 und über den Lastverteiler 14 auf den Dachrahmen 9 und die Schwellerstruktur 6 übertragen und somit von dem Fahrgastraum weggeleitet. Weitere Kraft bzw. Crashenergie kann durch plastische Verformung der Schwellerstruktur 6 und/oder des Deformationselements 12 und/oder der A-Säule 8 abgebaut werden.
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In einem nicht dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel kann das Deformationselement 12 indirekt über den Lastverteiler 14 mit der A-Säule 8 und/oder mit dem Dachrahmen 9 verbunden werden. Das heißt, dass das Deformationselement 12 als separates Bauelement ausgeführt werden kann, welches beispielsweise im Radhaus angeordnet und nicht in der A-Säule 8 integriert ist. In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch der Lastverteiler 14 außerhalb der A-Säule 8 angeordnet und mit der A-Säule 8 gekoppelt werden.
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Eine erfindungsgemäße Crashstruktur für ein Fahrzeug und ein korrespondierendes Fahrzeug mit einer Crashstruktur bieten einen effektiven Insassenschutz bei einem Aufprall mit geringer Überdeckung der Unfallgegner bei gleichzeitig geringer Gewichtszunahme der Crashstruktur.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Objekt
- 4
- Rad
- 5
- Radhaus
- 6
- Schwellerstruktur
- 8
- A-Säule
- 8.1
- Schräge der A-Säule
- 9
- Dachrahmen
- 10
- Crashstruktur
- 12
- Deformationselement
- 14
- Lastverteiler
- 16
- Schräge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0980815 B1 [0003]
- US 6866115 B2 [0004]
