DE19700661A1 - Unterfahrschutz für ein Nutzfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterfahrschutz für ein Nutzfahr­ zeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Um zu vermeiden, daß bei einem Aufprall eines Personenkraftwa­ gens auf ein Nutzfahrzeug sich der PKW unter das Nutzfahrzeug schieben kann, sind sogenannte Unterfahrschutzeinrichtungen be­ kannt, wie sie in der EP-OS 557 733 und der DE-OS 41 31 734 be­ schrieben sind. Diese haben jedoch den Nachteil, daß zusätzliche bauliche Maßnahmen erforderlich sind, mit Hilfe derer die bei einem Zusammenprall entstehenden Kräfte in den Fahrzeugrahmen weitergeleitet werden können, um so zu verhindern, daß der PKW unter das Nutzfahrzeug rutschen kann. Diese zusätzlichen Maßnah­ men erhöhen sowohl den Aufwand zur Herstellung als auch den zur Montage eines derartigen Unterfahrschutzes.

Aus DE-GM 92 18 522.3 ist ein Unterfahrschutz bekannt, bei wel­ chem der Stoßfänger als großvolumiger, geschlossenen Behälter ausgebildet ist, welcher sowohl am Fahrzeugrahmen direkt als auch über an der Unterseite des Behälters befestigte, sich in Richtung der Vorderachse erstreckende Tragteile, die mit am Fahrzeugrahmen befestigten Schraubbolzen verbunden sind, am Fahrzeugrahmen abgestützt ist. An den Schraubbolzen sind darüber hinaus Schräglenker zur Achsführung angelenkt. Der Schraubbolzen dient somit sowohl zur Abstützung der Radführungselemente als auch zur Abstützung des Stoßfängers. Da die Tragteile an dem dem Fahrzeugrahmen abgewandten Ende des Schraubbolzens befestigt sind und die Tragteile sich im wesentlichen in Fahrzeuglängs­ richtung erstrecken und demzufolge bei einem Frontalaufprall auf den Stoßfänger sehr steif sind, wirkt auf den Schraubbolzen in seinem Befestigungspunkt am Fahrzeugrahmen ein sehr großes Drehmoment. Dies bedeutet, daß es schon bei einem Aufprall mit einer relativ niederen Geschwindigkeit zu einem Abknicken des Schraubbolzens in seinem Befestigungspunkt am Fahrzeugrahmen kommt. Ein Abknicken des Schraubbolzens hat aber zur Folge, daß eine ausreichende Führung der Vorderachse, welche über Schräglenker an dem Schraubbolzen angelenkt ist, nicht mehr ge­ währleistet ist. Das Fahrverhalten des Fahrzeuges ist somit nach einen Aufprall vollkommen unberechenbar.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Unterfahr­ schutz der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Art derart weiterzubilden, mit welchem auch nach einem Frontal­ aufprall immer noch eine gute Führung der Vorderachse gewährlei­ stet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Unterfahrschutz das Kraftweiterleitungselement eine einteilige Konsole ist, welche auf der der Vorderachse abgewandten Seite stoßabsorbierend und auf der der Vorderachse zugewandten Seite, auf welcher sie auch mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, steif ausgebildet ist, wird bei einem Zusammenprall zwischen Nutzfahrzeug und Personen­ kraftwagen ein Großteil der Aufprallenergie durch eine entspre­ chende Verformung des vorderen Teils der Konsole vernichtet und erst gar nicht an den hinteren Teil der Konsole, welcher mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und an welchem das Element zur Rad­ bzw. Achsführung angelenkt ist, weitergeleitet. Dies hat zur Folge, daß es bei einem Frontalaufprall, selbst bei relativ gro­ ßer Differenzgeschwindigkeit, zu keiner nennenswerten Änderung der Relativlage zwischen Rad- bzw. Achsführungselement und Fahr­ zeugrahmen kommt und demzufolge immer noch eine gute Führung der Vorderachse gewährleistet ist.

Ebenso ist es aufgrund dessen, daß der der Vorderachse abge­ wandte Bereich der Konsole stoßabsorbierend und deren der Vor­ derachse zugewandte Bereich steif ausgebildet ist, möglich, das Lenkgetriebe des Fahrzeuges am steifen Teil der Konsole oder di­ rekt am Längsträger anzubinden, wodurch zwischen den beiden Längsträgern des Fahrzeugrahmens Bauraum eingespart werden kann. Dadurch, daß bei einem Frontalaufprall ein großer Teil der Auf­ prallenergie von dem vorderen Teil der Konsole vernichtet wird und der hintere Teil, an welchem das Lenkgetriebe befestigt ist, steif ausgebildet ist, kommt es zu keiner Verschiebung des an der Konsole bzw. an dem Längsträger befestigten Lenkgetriebes und demzufolge auch zu keiner ungewollten bzw. unkontrollierten Lenkbewegung nach einem Frontalaufprall.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Unterfahrschutzes be­ steht in seiner kompakten, einteiligen Bauweise, so daß separate Kraftweiterleitungselemente, d. h. Elemente, über welche die beim Zusammenprall zwischen Nutzfahrzeug und Personenkraftwagen abzu­ stützenden Kräfte in den Fahrzeugrahmen eingeleitet werden, nicht mehr erforderlich sind. Hierfür dienen die ohnehin schon vorhandenen, mit dem Fahrzeugrahmen fest verbundenen Konsolen, an welcher auch die Elemente (z. B. Längslenker) zur Führung der Fahrzeugachse bzw. der Räder angelenkt sind. Es sind somit nur geeignete Befestigungspunkte für das Stoßauffangelement an der Konsole vorzusehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

Im einzelnen zeigt in Form von Prinzipdarstellungen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Unter­ fahrschutzes in einer Seitenansicht und

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Unterfahrschutz der Fig. 1 in einer Draufsicht.

In Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht 1 andeutungsweise das Vorderteil eines Nutzfahrzeuges. Den Fahrzeugrahmen des Nutz­ fahrzeuges bilden zwei Längsträger 2, 3 (s. auch Fig. 2), die durch mehrere Querträger 4 miteinander verbunden sind. An jedem der beiden Längsträger 2, 3 ist, bezogen auf die Vorwärtsfahrt­ richtung (Pfeil 5), vor der Vorderachse 6 je eine Konsole 7, 8 angebracht, welche in Richtung Fahrbahnoberfläche 9 von den Längsträgern 2, 3 absteht (s. Fig. 1). Die Konsolen 7, 8 sind mit den Längsträgern 2, 3 verschraubt und dienen ferner als Lagerbock für die Führungslenker 10, 11 der in der Zeichnung nur sche­ matisch angedeuteten Vorderachse 6. Die Vorderachse 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine die beiden Räder 16 verbindende Starrachse, welche in Längsrichtung, d. h. in Fahrtrichtung auf jeder Radseite durch je zwei Längslenker 10, 11 geführt wird. Beide Längslenker 10, 11 sind an der jeweiligen Konsole 7, 8 an den entsprechenden Stellen 12 und 13 angelenkt. Achsseitig sind die beiden Längslenker 10, 11 jeweils an einem mit der Starrachse 6 verbundenen Lagerbock 17 angelenkt. Neben einer Abstützung von Rad- bzw. Achsführungskräften bilden die Konsolen 7, 8 darüber hinaus zwei Abstützlager für einen Unterfahrschutz 14. Dieser besteht aus einem Stoßauffangelement 15, welches sich in Quer­ richtung über die gesamte Nutzfahrzeugbreite erstreckt und wel­ ches mit den beiden Konsolen 7, 8 auf deren Vorderseite ver­ schraubt ist. Die Konsolen 7, 8 stehen dabei in einem solchen Maß in Richtung Fahrbahnoberfläche 9 ab, daß das Stoßauffangelement 14 im wesentlichen in Höhe der energieabsorbierenden Elemente 19 (z. B. Stoßfänger, Prallelemente, energievernichtende Längs­ träger) eines Personenkraftwagens 18 sich befindet. Somit ist gewährleistet, daß im Falle eines Zusammenpralls zwischen Perso­ nenkraftwagen 18 und Nutzfahrzeug genau die zur Energievernich­ tung vorgesehenen Teile des Personenkraftwagens 16 auf den Un­ terfahrschutz 14 bzw. das Stoßauffangelement 15 des Nutzfahrzeu­ ges auftreffen und somit die bestmögliche Wirkung dieser Bau­ teile eintreten kann. Die Abstützung der Kräfte bzw. deren Wei­ terleitung in den Fahrzeugrahmen 2, 3 des Nutzfahrzeuges über­ nehmen dabei die ohnehin schon vorhandenen Konsolen 7, 8. Die beiden Konsolen 7, 8 bestehen dabei aus zwei Teilbereichen, wobei der der Vorderachse 6 abgewandte Bereich 30, 31 stoßabsorbierend und der der Vorderachse 6 zugewandte Bereich 32, 33, über welchen die Konsolen 7, 8 auch mit den Längsträgern 2, 3 verschraubt sind, steif ausgebildet ist. Dabei sind in der Fig. 2 zwei verschie­ dene Arten I und II aufgezeigt, mit welchen die stoßabsorbie­ rende Eigenschaft der der Vorderachse 6 abgewandten Bereichen 30, 31 erreicht wird. Die eine Variante I ist an der Konsole 7 zu sehen. Hier ist die Konsole 7 gewellt ausgebildet und zwar derart, daß sich die Richtung der Wellen quer zur Fahrbahnober­ fläche 9 erstreckt. Damit sind an den Stellen 35 Sollbiegestel­ len gegeben, an welchen die Konsole 7 bei einem Aufprall auf den Unterfahrschutz 14 einknicken und damit Aufprallenergie ab­ sorbieren d. h. vernichten kann. Die zweite Variante II ist an der Konsole 8 zu sehen. Diese Konsole 8 ist in ihrem stoßabsor­ bierenden Bereich 31 mit einzelnen, sich quer zur Fahrbahnober­ fläche 9, über die gesamte Konsolenhöhe erstreckenden Materi­ alverjüngungen 36 versehen, die bei einem Aufprall auf den Un­ terfahrschutz 14 als Sollbiegestellen wirken, an welchen die Konsole 8 einknicken kann, wodurch ebenfalls ein Großteil der Aufprallenergie vernichtet wird.

In der Fig. 2 sind zwei verschiedene Arten aufgezeigt, mit welchen die stoßabsorbierende Eigenschaft in den Bereichen 30, 31 erreicht werden kann. Selbstverständlich sind bei ein und demselben Fahrzeug beide Seiten immer gleich ausgebildet, d. h. also der stoßabsorbierende Bereich beider Konsolen ist entweder gewellt ausgebildet oder durch Materialverjüngungen gebildet.

Dadurch, daß die Längslenker 10, 11 in dem steifen Bereich 32, 33 der Konsolen 7, 8 angelenkt sind und ein Großteil der Energie bei einem Aufprall auf den Unterfahrschutz 14 durch die sich "ziehharmonikaartig" zusammenschiebenden Bereiche 30, 31 der Kon­ solen 7, 8 absorbiert und damit also nicht mehr über die steifen Bereiche 32, 33 der Konsolen 7, 8 in den Fahrzeugrahmen eingelei­ tet wird, kommt es nach einem Aufprall zur keiner nennenswerten Veränderung der Relativlage zwischen Fahrzeugrahmen 2, 3 und Längslenker 11, so daß auch nach dem Aufprall immer noch eine gute Achsführung gegeben ist.

Dasselbe gilt für ein an der Konsole 8 in deren steifem Bereich 33 befestigtes, in der Fig. 1 nur schematisch angedeutetes Lenkgetriebe 39, welches bei einem Aufprall auf den Unterfahr­ schutz 14 keine Verschiebung erfährt, weil ein Großteil der Auf­ prallenergie in den stoßabsorbierenden Bereichen 31, 32 vernich­ tet wird. Unkontrollierte Lenkbewegungen nach einem Aufprall sind somit, selbst bei größeren Differenzgeschwindigkeiten, nicht zu erwarten.

Die der Vorderachse 6 zugewandten Bereiche 32, 33 der Konsolen 7, 8 sind, wie bereits erwähnt, steif ausgebildet. Eine zusätzli­ che Versteifung kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung da­ durch erzielt werden, daß die Konsolen 7, 8 in diesen Bereichen 32, 33 mit Versteifungsrippen versehen ist, die sich z. B. in Fahrtrichtung 5 erstrecken können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenso denkbar, zur zusätzlichen Energievernichtung zwischen dem Stoßauffangele­ ment und den Konsolen weitere aufprallenergieabsorbierende Ele­ mente einzusetzen.

Claims (5)

1. Unterfahrschutz für ein Nutzfahrzeug mit einem im wesentli­ chen in Höhe von stoßaufnehmenden Bauteilen eines Personenkraft­ wagens angeordneten Stoßauffangelement, welches über wenigstens ein in Richtung der Fahrbahnoberfläche vorstehendes, am Fahr­ zeugrahmen angebundenes Kraftweiterleitungselement mit dem Fahr­ zeugrahmen verbunden ist, wobei an dem Kraftweiterleitungsele­ ment selbst wenigstens ein Element zur Rad- bzw. Achsführung ab­ gestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftweiterleitungselement eine bezogen auf die Vor­ wärtsfahrtrichtung (5) des Fahrzeuges vor dessen Vorderachse (6) angeordnete, einteilige Konsole (7, 8) ist, die in einem der Vor­ derachse (6) abgewandten Bereich (30, 31) stoßabsorbierend und in einem der Fahrzeugachse (6) zugewandten Bereich (32, 33) steif ausgebildet ist und welche in dem steifen Bereich (32, 33) mit dem Fahrzeugrahmen (2, 3) verbunden ist, wobei das Element zur Rad- bzw. Achsführung (10, 11) an dem steifen Bereich (32, 33) der Konsole (7, 8) angelenkt ist.

2. Unterfahrschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7, 8) in ihrem stoßabsorbierenden Bereich (30, 31) wenigstens eine Sollbiegestelle aufweist.

3. Unterfahrschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7) in dem stoßabsorbierenden Bereich (30) ge­ wellt ausgebildet ist, wobei sich die Richtung der Wellen quer zur Fahrbahnoberfläche (9) erstreckt.

4. Unterfahrschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (8) in dem stoßabsorbierenden Bereich (31) we­ nigstens eine sich quer zur Fahrbahnoberfläche (9), über die ge­ samte Konsolenhöhe erstreckende Materialverjüngung (36) auf­ weist.

5. Unterfahrschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole (7, 8) in ihrem der Vorderachse (6) zugewandten Bereich (32, 33) mit wenigstens einer Versteifungsrippe versehen ist.