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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Um Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs bei Frontalkollisionen vor zu großen Verletzungen zu schützen ist es bekannt, untere Längsträger des Vorderwagens der Fahrzeugkarosserie mit endseitigen Knautschzonen auszubilden, auch Crash-Boxen genannt, welche die Aufprallenergie durch Verformung absorbieren. Jedoch kommt es bei Frontalkollisionen wesentlich häufiger zu Zusammenstößen außerhalb der unteren Längsträger als zu Zusammenstößen innerhalb der unteren Längsträger, d. h. es kommt häufiger zu teilüberdeckten Frontalkollisionen mit einer Überdeckung von höchstens 25% (Small Overlap). Unter einem solchen teilüberdeckten Frontalaufprall wird ein Frontalaufprall mit einem seitlich versetzten Kollisionspartner verstanden, so dass nur an einem vorderen seitlichen Teil der Frontpartie des Fahrzeugs eine Kollisionszone entsteht.
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Der Nachteil bei solchen Frontalkollisionen besteht darin, dass die Längsträger des Vorderwagens nicht so stark verformt werden und daher zu wenig Crashenergie abgebaut wird mit der Folge, dass das Vorderrad nach hinten abgeknickt wird und sogar möglicherweise unerwünscht in die Fahrgastzelle intrudiert.
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Die gattungsbildende
DE 10 2011 004 105 A1 beschreibt eine Fahrzeugkarosserie mit Längsträgern und einem diese frontseitig verbindenden Stoßfängerquerträger, mit welcher im Falle einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung eine verbesserte Energieeinleitung in die Längsträger ermöglicht werden soll. Hierzu weisen die Längsträger jeweils einen Kragträger auf, die quer zu den Längsträgern verlaufen und an denselben drehmomentfest fixiert sind. Dabei sind diese Kragträger so angeordnet, dass sie jeweils in einen Zwischenraum zwischen einer Radaufnahme und dem Stoßfängerquerträger hineinragen. Ferner ist jeweils ein Zugband als Zugelement zwischen einem Kragträger und dem Stoßfängerquerträger angeordnet, so dass ein Ende des Zugbandes an dem freien Ende eines Kragträgers angebunden und das andere Ende des Zugbandes mit dem Stoßfängerquerträger verbunden ist. Ferner verbindet jeweils ein Radhauszugband die Kragträger endseitig mit einem Radhausträger. Bei einer teilüberdeckten Frontalkollision soll mittels dieser Zugbänder die eingebrachte Energie in Fahrzeugquerrichtung verteilt werden. Jedoch wird nicht ein Eindringen des Fahrzeugvorderrades in die Fahrgastzelle bei einem teilüberdeckten Frontalaufprall (Smalloverlap) verhindert.
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Auch die
DE 10 2012 005 843 A1 beschreibt eine Fahrzeugkarosserie mit Längsträgern, die einen verbesserten Fahrzeuginsassenschutz bei einer Frontalkollision ermöglichen soll. Diese Längsträger, die im Frontbereich der Fahrzeugkarosserie annähernd parallel zu einer Längsachse der Fahrzeugkarosserie verlaufen, sind durch eine Seilkonstruktion an einen Seitenbereich des Frontbereichs der Fahrzeugkarosserie gekoppelt. Diese Seilkonstruktion ist derart ausgebildet, dass eine Aufprallkraft, die parallel zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie in Richtung des Heckbereichs auf den Seitenbereich einwirkt, eine Zugkraft auf den Längsträger erzeugt wird, die eine zu der Längsachse der Fahrzeugkarosserie orthogonale Zugkraftkomponente aufweist, wodurch ein Teil der Aufprallenergie in Rotationsenergie umgesetzt wandelt werden soll.
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Aus der
DE 195 26 119 A1 ist eine Fahrzeugkarosserie mit zwei im Frontbereich verlaufenden Längsträgern bekannt, bei welcher die beiden Längsträger jeweils aus einem Gleitprofil und einem Führungsprofil bestehen, wobei das Gleitprofil teleskopartig in dem Führungsprofil verschiebbar ist. Bei einem Frontalaufprall wird das Gleitprofil gegen eine Splittereinrichtung gestoßen und dadurch zersplittert, wodurch Aufprallenergie aufgenommen wird.
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Bei dieser Fahrzeugkarosserie gemäß der
DE 195 26 119 A1 sind die Gleitprofile der beiden Längsträger wechselseitig über Seilzüge miteinander verbunden. Die Seilzüge sind jeweils mit einem Ende am vorderen Ende eines Gleitprofils befestigt und laufen durch den Längsträger über dessen Ende in Querrichtung über einen am Motorblock angeordneten Mitnahmezapfen jeweils zum gegenüberliegenden Längsträger an dessen rückwärtiges Ende und werden von dort außenseitig entlang des Führungsprofils in Richtung des vorderen Endes bis zum Gleitprofil geführt und dort mit demselben verbunden. Ein weiterer Seilzug verbindet innenseitig die Gleitprofile der beiden Längsträger, wobei dieser Seilzug über eine Stoßaufnahmeeinrichtung geführt wird. Schließlich werden die vorderen Enden der beiden Längsträger mittels eines Verbindungsseils verbunden.
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Aus der
DE 196 42 686 C1 ist eine Fahrzeugkarosserie bekannt, bei der starke Intrusionen des Seitenwandbereichs bei einem Seitenaufprall dadurch vermindert werden sollen, dass im Seitenbereich der Fahrzeugkarosserie zwischen einer A-Säule und einer C-Säule ein Stahlseil als Zugmittel verlegt wird, welches aus einer Ruheposition, in welchem es entlang des Schwellers zwischen der A-Säule und der C-Säule geführt ist, mittels Spannvorrichtungen bei einem Seitenaufprall schlagartig in eine die Türausschnitte zwischen den Säulen überspannende Funktionsposition gespannt wird. In dieser Funktionsposition des Zugmittels soll eine Stabilisierung und Versteifung der Seitenwand der Fahrzeugkarosserie erreicht werden.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 37 03 021 A1 eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug zum Schutz der Insassen gegen das seitliche Eindringen von Kollisionspartnern im Falle eines Seitenaufpralls. Diese Sicherheitseinrichtung besteht aus einem mehrteiligen und biegsamen Zugmittel. Ein Ende dieses Zugmittels ist an eine im Vorderwagen angeordnete Antriebsanlage angebunden und wird von dort über eine Umlenkanordnung im Bereich einer Federbeinabstützung in die Seitenbereiche der Fahrzeugkarosserie geführt, wobei der Bereich der Seitentüren überspannt und anschließend im Bereich der C-Säule in Richtung der Hinterachse umgelenkt und dort verankert wird. Im Bereich der Seitentüren ist das mehrteilige Zugmittel mittels einer in der C-Säule angeordneten Schließvorrichtung verbunden, damit die Seitentüren geöffnet werden können. Die Umlenkanordnung im Bereich der Federbeinabstützung ist gegen Zugbelastung mittels eines Seils an einem Längsträger der Vorbaustruktur der Fahrzeugkarosserie angebunden. Mit dieser bekannten Sicherheitseinrichtung soll erreicht werden, dass die im Falle eines Seitenaufpralls erzeugte Aufprallenergie auf bereits vorhandene, konstruktiv und statisch stabile Bauelemente des Fahrzeugs übertragen werden soll, die ansonsten zur Absorption der Aufprallenergie nicht genutzt werden.
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Um bei einer teilüberdeckten Frontalkollision ein Verhaken der kollisionsseitigen Vorderräder der kollidierenden Fahrzeuge zu verhindern, ist aus der
WO 2005/110815 A1 eine vor einem Vorderrad eines Fahrzeugs angeordnete Abweisvorrichtung bekannt. Im Kollisionsfall wird diese mit einem Längsträger des Fahrzeugs verbundene Abweisvorrichtung nach hinten verschwenkt und umgreift dabei das Vorderrad derart, dass an der Abweisvorrichtung das Rad des Kollisionsgegners abgleiten kann, ohne sich in dem so geschützten Vorderrad zu verhaken.
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Schließlich schlägt die
DE 43 14 416 C1 eine Sicherheitslenkvorrichtung für ein Fahrzeug vor, bei welcher ein Lenkrad in seiner Betriebsposition mittels einer Sperreinrichtung gehalten wird. Diese Sperreinrichtung wird in ihrer Sperrstellung mittels eines U-förmig über Längsträger des Vorderwagens des Fahrzeugs geführten Spannseils gehalten. Bei einer Frontalkollision, die zu einer Deformation und damit zu einer Verkürzung eines oder beider der Längsträger führt, wird das Spannseil, dem ein Federelement entgegenwirkt, entspannt, wodurch die Sperreinrichtung von dem Federelement gelöst wird. Dies bewirkt, dass das Lenkrad nach vorne beweglich wird, so dass es aus dem möglichen Aufprallbereich des Fahrzeuglenkers gelangt.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem im Falle einer teilüberdeckten Frontalkollision das Einschlagen eines kollisionsseitigen Vorderrades im Falle eines versetzten Frontalaufpralls erreicht wird und dadurch ein Eindringen dieses Vorderrad in die Fahrgastzelle verhindert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugkarosserie, die
- – eine Vorderwagenstruktur mit wenigstens einem Längsträger sowie ein diesem Längsträger zugeordnetes und ein vorderes Fahrzeugrad aufnehmendes Radhaus,
- – wenigstens einen Schwellerlängsträger, welcher über einen Verbindungsknoten mit dem wenigstens einen Längsträger verbunden ist,
- – eine Anbaustruktur, welche sich ausgehend von dem wenigstens einen Längsträger nach außen in Fahrtrichtung gesehen vor dem Fahrzeugrad in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, und
- – ein Zugelement, welches mit einem Ende mit der Anbaustruktur verbunden ist und zumindest um das vorderseitige Ende des Längsträgers verläuft, umfasst, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- – das Zugelement am vorderseitigen Ende des Längsträgers in Längsrichtung umgelenkt ist, anschließend im Anschlussbereich des Längsträgers mit dem Verbindungsknoten aus der Längsrichtung in Fahrzeugquerrichtung und der Kontur des Radhauses folgend umgelenkt ist, und schließlich mit dem anderen Ende mit dem Schwellerlängsträger verbunden ist, und
- – das Zugelement derart mit der Vorderwagenstruktur gekoppelt ist, dass durch eine parallel in Längsrichtung auf die Anbaustruktur gerichtete Aufprallkraft eine Spannkraft auf das Zugelement erzeugt wird, welche das Lösen des Zugelements von der Vorderwagenstruktur bewirkt.
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Bei einer teilüberdeckten Frontalkollision wird das an der Anbaustruktur befestigte Ende des bspw. als Kevlarband ausgebildeten Zugelements zusammen mit der Anbaustruktur in Heckrichtung verlagert, so dass hierdurch eine Zugkraft auf das Zugelement erzeugt wird, dieses also gespannt wird. Hierdurch löst sich das Zugelement von der Vorderwagenstruktur im Bereich des Radhauses und überspannt dadurch das Radhaus und verhindert so eine Verlagerung des kollisionsseitigen Vorderrades in Richtung der Fahrgastzelle. Die von dem Zugelement auf das kollisionsseitige Vorderrad einwirkende Kraft ist dabei so gerichtet, dass dieses Vorderrad derart eingeschlagen wird, dass dessen Radialebene die Längsmittellinie der Fahrzeugkarosserie in Fahrtrichtung gesehen vor derselben schneidet.
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Dadurch dass das Zugelement um das endseitige Ende des Längsträgers geführt ist, wird auch der kollisionsseitige Längsträger in die Absorption der Aufprallenergie bei einem teilüberdeckten Frontalaufprall einbezogen. Dieser Längsträger verläuft in einer unteren Ebene der Vorderwagenstruktur der Fahrzeugkarosserie.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das Zugelement nur sehr wenig Bauraum erfordert und das Gewicht der Fahrzeugkarosserie nur vernachlässigbar erhöht wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Radhaus eine Radlaufschale angeordnet ist, wobei das Zugelement mit der Radlaufschale derart gekoppelt ist, dass durch die parallel in Längsrichtung (x-Richtung) auf die Anbaustruktur gerichtete Aufprallkraft eine Spannkraft auf das Zugelement erzeugt wird, welche das Lösen des Zugelements von der Radlaufschale oder das Lösen der Radlaufschale von der Vorderwagenstruktur bewirkt. Hierbei wird im Bereich des Radhauses das Zugelement entweder auf der radzugewandten Seite der Radlaufschale oder auf der radabgewandten seit der Radlaufschale geführt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist im Anschlussbereich des Längsträgers mit dem Verbindungsknoten eine ein Klemmelement aufweisende Rasteinrichtung mit der Vorderwagenstruktur verbunden, wobei die Rasteinrichtung ausgebildet ist das Zugelement bei einer definierten Spannkraft mittels des Klemmelementes festzuklemmen. Damit wird verhindert, dass bei einem teilüberdeckten Frontalaufprall die das Lösen des Zugmittels im Bereich des Radhauses bewirkende Spannkraft aufgrund einer Deformation des vorderseitigen Endes des Längsträgers in Fahrzeuglängsrichtung reduziert wird und dadurch keine ausreichende auf das Vorderrad wirkende Kraft erzeugt wird, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Diese Rasteinrichtung rastet daher bei einer vorbestimmten Spannkraft im Zugelement ein und erzeugt mittels des Klimmelementes eine entsprechende Haltekraft, so dass sich der Bereich des Zugelementes zwischen der Rasteinrichtung und dem mit dem Schwellerlängsträger verbundenen Ende nicht entspannen, also die Spannkraft im Zugelement gehalten wird. Somit wird sichergestellt, dass das Vorderrad bei einem teilüberdeckten Frontalaufprall nicht in die Fahrgastzelle geschoben wird. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zum Umlenken des Zugelements ein Umlenkmittel am vorderseitigen Ende des Längsträgers vorgesehen.
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So kann das Umlenkmittel weiterbildungsgemäß derart ausgebildet sein, dass das Zugelement auf die radabgewandte Außenfläche des Längsträgers umgelenkt wird und dabei vorzugsweise zum Führen des Zugelements auf der radabgewandten Außenfläche des Längsträgers Führungsnuten angeordnet sind.
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Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Umlenkmittel ausgebildet ist, das Zugelement in den Hohlraum des Längsträgers umzulenken.
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Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wenn das Zugelement im Anschlussbereich des Längsträgers mit dem Verbindungsknoten in Fahrzeughochrichtung V-förmig verlaufend wenigstens zwei Endabschnitte aufweist, wobei die Enden der Endabschnitte jeweils mit dem Schwellerlängsträger verbunden sind. Damit wird die auf das kollisionsseitige Vorderrad einwirkende Kraft auf zumindest zwei Kontaktpunkte am Vorderrad verteilt und dadurch das Einschlagen dieses Vorderrades in die gewünschte Richtung erzielt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass das Zugelement auf der radzugewandten Seite der Radlaufschale geführt ist und mittels Seilanknüpfmittel lösbar mit der Radlaufschale verbunden ist. So wird bei einer bestimmten Aufprallkraft auf die Anbaustruktur eine Zugkraft in dem Zugelement erzeugt, die zum Lösen desselben von der Radlaufschale führt und so den Bereich des Radhauses zwischen dem fahrgastzellenseitigen Ende des Längsträgers und dem Schwellerlängsträger überspannt.
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Alternativ ist es gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Zugelement auf der radabgewandten Seite der Radlaufschale geführt und mit der Radlaufschale verbunden ist, wobei die Radlaufschale lösbar mit der Vorderwagenstruktur verbunden ist. Auch in diesem Fall wird bei einer bestimmten Aufprallkraft auf die Anbaustruktur eine Zugkraft in dem Zugelement erzeugt, die zum Lösen der Radlaufschale von der Vorderwagenstruktur führt und dabei ebenso den Bereich des Radhauses zwischen dem fahrgastzellenseitigen Ende des Längsträgers und dem Schwellerlängsträger überspannt.
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Des Weiteren ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein weiteres Zugelement vorgesehen ist, welches das vorderseitige Ende der beiden Längsträger der Vorderwagenstruktur miteinander verbindet. Dadurch wird erreicht, dass bei einer teilüberdeckten Frontalkollision nicht nur der kollisionsseitige Längsträger mit einer Aufprallkraft beaufschlagt wird, sondern durch dieses weitere Zugelement auch auf der gegenüberliegende Längsträger der Vorderwagenstruktur. Die beiden Längsträger verlaufen in einer unteren Ebene der Vorderwagenstruktur.
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Die Anbaustruktur kann ein Frontend-Modul der Vorderwagenstruktur darstellen. Ein solches Frontend-Modul ist in Fahrtrichtung gesehen vor dem Motorraum eines Fahrzeugs angeordnet und nimmt einen Kühler, Scheinwerfer und dergleichen auf und umfasst mindestens einen Querträger, der die beiden Längsträger der Vorderwagenstruktur endseitig miteinander verbindet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Teildarstellung einer Fahrzeugkarosserie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht,
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2 eine schematische und perspektivische Teildarstellung der Fahrzeugkarosserie nach 1 mit einer Innenansicht auf einen Längsträger der Vorderwagenstruktur,
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3 eine schematische und perspektivische Teildarstellung der Fahrzeugkarosserie nach 1 mit einer Außenansicht auf einen Längsträger der Vorderwagenstruktur, und
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4 eine schematische Teildarstellung der Fahrzeugkarosserie nach 1 während eines teilüberdeckten Frontalaufpralls, und
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5 eine schematische Teildarstellung der Fahrzeugkarosserie nach 4 im fortgeschrittenen Verlauf eines teilüberdeckten Frontalaufpralls.
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Die Draufsicht auf eine Fahrzeugkarosserie 10 gemäß 1 zeigt eine Vorderwagenstruktur 1, die über einen Querverbund 13, welcher zumindest eine Stirnwand umfasst, mit einer Fahrgastzelle 14 verbunden ist. Die Vorderwagenstruktur 1 umfasst zwei untere Längsträger 2, die über einen Verbindungsknoten 12 mit dem Querverbund 13 mit dem Schwellerlängsträger 11 verbunden sind.
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Ferner umfasst diese Vorderwagenstruktur 1 ein Radhaus 4 mit einer an die Vorderwagenstruktur 1 angebundenen Radlaufschale 5. In dem Radhaus 4 befindet sich gemäß 1 ein linkes Vorderrad 3. Eine mit dem Längsträger 2 verbundene Anbaustruktur 6 erstreckt sich ausgehend vom vorderen Ende des Längsträgers 2 in Fahrtrichtung R gesehen nach außen vor dem Fahrzeugrad 3 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung).
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Diese Anbaustruktur 6 kann eine Abstützstruktur für einen nicht dargestellten Kotflügel darstellen und bspw. als Kragträger 6.1 und Querstrebe 6.2 realisiert sein. Eine solche Anbaustruktur 6 kann Teil eines Frontend-Moduls (in den Figuren nicht dargestellt) der Vorderwagenstruktur 1 darstellen, das zumindest einen vorderen, die beiden unteren Längsträger 2 verbindenden Querträger umfasst und an dem bspw. ein Kühler, Scheinwerfer, Blinker usw. angeordnet sein können.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein als Kevlarband ausgebildetes Zugelement 7 vom vorderseitigen äußeren Ende der Anbaustruktur 6 der Vorderwagenstruktur 1 bis an den Schwellerlängsträger 11 geführt.
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Hierzu ist dieses Zugelement 7 mit einem Ende 7.1 im Bereich des freien Endes des Kragträgers 6.1 der Anbaustruktur 6 an diesem Kragträger 6.1 angebunden. Anschließend wird das Zugelement 7 in Fahrzeuglängsrichtung schräg verlaufend am vorderseitigen Ende 2.1 des Längsträgers 2 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) umgelenkt und verläuft entlang der radabgewandten Außenfläche 2.4, die einem Motorraum 15 der Fahrzeugkarosserie 10 zugewandt ist, bis ans rückwärtige Ende 2.2 des Längsträgers 2, wo es im Anschlussbereich 8. des Längsträgers 2 mit dem Anschlussknoten 12 in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) umgelenkt wird und dabei der Kontur des Radhauses 4 folgend bis an das vorderseitige Ende des Schwellerlängsträger 11 der Fahrzeugkarosserie 10 verlegt ist und dort mit seinem anderen Ende 7.2 mit dem Schwellerlängsträger 11 verbunden ist. Im Bereich des Radhauses 4 ist das Zugelement 7 mit mehreren lösbaren Seilanknüpfmitteln mit den das Radhaus 4 bildenden Karosserieteilen, gemäß 1 mit einer Radlaufschale 5 verbunden.
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Ferner ist in diesem Anschlussbereich 8 des Längsträgers 2 eine ein Klemmelement aufweisende Rasteinrichtung 2.6 mit der Vorderwagenstruktur 1 der Fahrzeugkarosserie 10 verbunden, wobei das Zugelement 7 durch diese Rasteinrichtung 2.6 geführt ist. Die Funktion dieser Rasteinrichtung 2.6 wird weiter unten erläutert.
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Die Umlenkung des Zugelementes 7 am vorderseitigen Ende 2.1 des Längsträgers 2 wird mittels eines Umlenkmittels 2.3 realisiert, welches konstruktiv in einfacher Weise, bspw. als Öse ausgeführt sein kann.
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Es ist auch möglich, das Umlenkmittel 2.3 so auszuführen, dass das Zugelement 7 in den Hohlraum des Längsträgers 2 umgelenkt wird und erst am Ende 2.2 des Längsträgers 2 herausgeführt wird. Diese Ausführung ist in den Figuren nicht dargestellt.
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Gemäß 2 ist das Zugelement 7 an der Außenfläche 2.4 des Längsträgers 2 mittels zwei Führungsnuten 2.5 bis an dessen rückseitiges Ende 2.2 geführt. Diese Führungsnuten 2.5 sind als Strangpreßprofil zur Führung des Zugelementes 7 ausgeführt.
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Am rückseitigen Ende 2.2 des Längsträgers 2 ist das Zugelement 7 im Anschlussbereich des Längsträgers 2 an den Verbindungsknoten 12 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) in zwei Endabschnitte 7.3 und 7.4 aufgeteilt und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) in Richtung des Schwellerlängsträger 11 und dabei der Kontur des Radhauses 4 bzw. der Radlaufschale 5 folgend weitergeführt, wie dies aus 3 ersichtlich ist.
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Jeder dieser beiden Endabschnitte 7.3 und 7.4 wird vor einer Umlenkung in Fahrzeugquerrichtung in Richtung des Schwellerlängsträgers 11 durch eine ein Klemmelement umfassende Rasteinrichtung 2.61 bzw. 2.62 geführt, die im Anschlussbereich 8 mit der Vorderwagenstruktur 1, also bspw. mit dem Längsträger 2 oder mit dem Verbindungsnoten 12 verbunden sind.
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Anstelle dieser Aufspreizung des Zugelementes 7 in die beiden Endabschnitte 7.3 und 7.4 ist es auch möglich das Zugelement 7 ohne eine solche Aufspreizung in Fahrzeugquerrichtung bis zum Schwellerlängsträger 11 weiterzuführen. Dabei kann das Zugelement 7 entweder in Fahrzeughochrichtung gesehen oberhalb des Längsträgers 2 oder unterhalb desselben in die Fahrzeugquerrichtung umgelenkt werden, wobei das Zugelement 7 durch die Rasteinrichtung 2.6, die in diesem Anschlussbereich 8 entweder fest mit dem Längsträger 2 oder mit dem Verbindungsknoten 12 verbunden ist, geführt wird.
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In diesem Bereich des Radhauses 4 sind die Endabschnitte 7.3 und 7.4 mittels mehreren Seilanknüpfmitteln 7.5 und 7.51 mit der Radlaufschale 5 lösbar verbunden. Das Ende 7.21 des Endabschnittes 7.3 des Zugelementes 7 sowie das Ende 7.22 des Endabschnittes 7.4 des Zugelementes 7 sind jeweils mit dem Schwellerlängsträger 11 der Fahrzeugkarosserie 10 unlösbar verbunden.
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Ausgehend von dem Ende 2.2 des Längsträgers 2 kann das Zugelement 7, wie oben bereits ausgeführt, auch ungeteilt der Kontur des Radhauses 4 bzw. der Radlaufschale 5 folgend bis zum Schwellerlängsträger 11 geführt werden, wo dessen Ende 7.2 ebenso mit dem Schwellerlängsträger 11 unlösbar verbunden ist. Im Bereich des Radhauses 4 bzw. der Radlaufschale 5 ist das Zugelement 7 ebenso mittels mehreren Seilanknüpfmitteln 7.5 mit der Vorderwagenstruktur 1 bzw. der Radlaufschale 5 lösbar verbunden.
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Im Falle eines teilüberdeckten Frontalaufpralls auf den vorderseitigen Bereich der Vorderwagenstruktur 1 wirkt eine Aufprallkraft F (entsprechend dem in den 1, 4 und 5 dargestellten Pfeil P) auf die Querstrebe 6.2 und den Kragträger 6.1 der Anbaustruktur 6 in Richtung der Fahrgastzelle 14 ein und bewirkt eine mechanische Verformung bzw. Deformierung in Richtung der Fahrgastzelle 14.
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Gemäß 4 bewirkt die Verformung der Anbaustruktur 6 in Richtung der Fahrgastzelle 14 ebenso eine Verlagerung des Endes 7.1 des Zugelementes 7 in die Richtung der Fahrgastzelle 14 und führt daher zu einer Spannkraft innerhalb des Zugelementes 7, wodurch das Zugelement 7 im Bereich des Radhauses 4 von den Seilanknüpfmitteln 7.5 und 7.51 nicht mehr fixiert werden kann und sich infolgedessen das Zugelement 7 im Bereich des Radhauses 4 von der Vorderwagenstruktur 1 bzw. der Radlaufschale 5 löst und das Zugelement 7 in Richtung des Vorderrades 3 gedrückt wird. Dadurch wird das Radhaus 4 entsprechend von 4 von dem Zugelement 7 überspannt, da dessen Ende 7.2 bzw. die Enden 7.21 und 7.22 der Endabschnitte 7.3 und 7.4 sich von dem Schwellerlängsträger 11 nicht lösen kann bzw. nicht lösen können. Hierdurch kommt das Zugelement 7 im Bereich des Radhauses 4 in Kontakt mit dem der Fahrgastzelle 14 zugewandten Bereich des Reifens des linken Vorderrades 3 und verhindert aufgrund des gespannten Zustandes des Zugelementes 7 dass sich das Vorderrad 3 aufgrund der Aufprallkraft F in Richtung der Fahrgastzelle 14 verlagert. Aufgrund der auf das Vorderrad 3 wirkenden Kraft des Zugelementes 7 wird das Vorderrad 3 entsprechend 5 weiter so verdreht, dass dessen Radialebene E die Längsmittellinie L der Fahrzeugkarosserie 10 in Fahrtrichtung F gesehen vor derselben schneidet. Das Vorderrad 3 gleitet am Zugelement entlang und kann nicht mehr in die Fahrgastzelle 14 eindringen.
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Durch die Spannkraft in dem Zugelement 7 wird aufgrund der Umlenkung am vorderseitigen Ende 2.1 des Längsträgers 2 auch dieser Längsträger 2 belastet und dadurch verformt, so dass hierdurch ebenso Crashenergie abgebaut wird. In der Regel ist am vorderseitigen Ende 2.1 des Längsträgers 2 auch eine Crashbox angeordnet.
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Um zu verhindern, dass durch die vorderseitige Deformierung des Längsträgers 2 die Spannkraft in dem Zugelement 7 reduziert wird, wird mittels der Rasteinrichtung 2.6 bzw. der Rasteinrichtungen 2.61 und 2.62 eine das Zugelement 7 in seiner gespannten Lage festklemmende Haltekraft mittels eines Klemmelementes der Rasteinrichtung 2.6 bzw. der Rasteinrichtungen 2.61 und 2.62 erzeugt.
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Diese ein Klemmelement aufweisende Rasteinrichtung 2.6, 2.61 bzw. 2.62 rastet daher bei einer vorbestimmten Spannkraft im Zugelement 7 ein und erzeugt mittels des Klimmelementes eine entsprechende Haltekraft an dem Zugelement 7 bzw. den Endabschnitten 7.3 und 7.4, so dass sich der Bereich des Zugelementes 7 zwischen der Rasteinrichtung 2.6 und dem mit dem Schwellerlängsträger 11 verbundenen Ende 7.2 bzw. der Bereich zwischen den Rasteinrichtungen 2.61 und 2.62 und den mit dem Schwellerlängsträger 11 verbundenen Enden 7.21 und 7.22 der Endabschnitte 7.3 und 7.4 nicht entspannt, also die Spannkraft im Zugelement 7 bzw. in den Endabschnitten 7.3 und 7.4 gehalten wird.
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Um bei einem teilüberdeckten Frontalaufpralls den gegenüberliegenden Längsträger 2 in das Crashgeschehen einzubeziehen, ist ein weiteres, ebenso als Kevlarband ausgebildetes Zugelement 9 vorgesehen, welches die beiden Längsträger 2 am vorderseitigen Ende miteinander verbindet (vgl. 1, 4 und 5).
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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Zugelement 7 im Bereich des Radhauses 4 auf der radzugewandten Seite der Radlaufschale 5 geführt. Es ist auch möglich, in diesem Bereich das Zugelement 7 hinter der Radlaufschale 5, also auf dessen radabgewandten Seite zu führen, so dass im Fall eines teilüberdeckten Frontalaufpralls sich das im Bereich des Radhauses 4 mit der Vorderwagenstruktur 1 lösbar befestigte Zugelement 7 abgerissen wird und dabei die Radlaufschale 5 nach vorne reißt und hierdurch das Vorderrad 3 großflächig nach außen schiebt, wie dies in den 4 und 5 dargestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorderwagenstruktur der Fahrzeugkarosserie 10
- 2
- Längsträger der Vorderwagenstruktur 1
- 2.1
- vorderseitiges Ende des Längsträgers 2
- 2.2
- rückseitiges Ende des Längsträgers 2
- 2.3
- Umlenkmittel
- 2.4
- radabgewandten Außenfläche des Längsträgers 2
- 2.5
- Führungsnuten auf der Außenfläche 2.4
- 2.6
- Rasteinrichtung mit Klemmelement
- 2.61
- Rasteinrichtung mit Klemmelement
- 2.62
- Rasteinrichtung mit Klemmelement
- 3
- linkes Vorderrad der Vorderwagenstruktur 1
- 4
- Radhaus der Vorderwagenstruktur
- 5
- Radlaufschale
- 6
- Anbaustruktur, Abstützstruktur
- 6.1
- Kragträger der Anbaustruktur 6
- 6.2
- Querstrebe der Anbaustruktur 6
- 7
- Zugelement, Kevlarband
- 7.1
- ein Ende des Zugelementes 7
- 7.2
- anderes Ende des Zugelementes
- 7.21
- Ende des Endabschnittes 7.3
- 7.22
- Ende des Endabschnittes 7.4
- 7.3
- Endabschnitt des Zugelementes 7
- 7.4
- Endabschnitt des Zugelementes 7
- 7.5
- Seilanknüpfmittel
- 7.51
- Seilanknüpfmittel
- 8
- Anschlussbereich
- 9
- weiteres Zugelement, Kevlarband
- 10
- Fahrzeugkarosserie
- 11
- Schwellerlängsträger der Fahrzeugkarosserie 10
- 12
- Verbindungsknoten
- 13
- Querverbund
- 14
- Fahrgastzelle der Fahrzeugkarosserie 10
- 15
- Motorraum der Vorderwagenstruktur 1
