DE19926605A1

DE19926605A1 - Motor vehicle front-mounted drive arrangement uses crossbeam as part of drive endwall and above center of drive gravity to swing drive down on frontal collision impact.

Info

Publication number: DE19926605A1
Application number: DE1999126605
Authority: DE
Inventors: Konrad Eipper; Werner Heiss
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-12
Also published as: DE19926605B4

Abstract

In the front part of the vehicle a crossbeam (6) is arranged between the drive (3) and the drive endwall (2), the drive so fixed in the front part of the vehicle that in a frontal collision the drive is at least in part freed from its securements and swings down round the cross beam towards the underside of the passenger compartment. The beam is higher up than the center of gravity of the drive, or again above the arrowed (7) direction of the impact force of the colliding vehicle. The beams forms part of the endwall and the drive is carried by a support (10) integral to the longitudinal member of the frame and the support (10) is designed to release the drive for the swivel movement when the support is deformed or broken in a front collision.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines querliegenden An triebsaggregats im Vorbau eines Kraftfahrzeugs, der von einer Fahrgastzelle durch eine Stirnwand getrennt ist.The invention relates to an arrangement of a transverse to drive unit in the stem of a motor vehicle by a Passenger cell is separated by an end wall.

Bei derartigen Kraftfahrzeugen besteht die Gefahr, daß das im wesentlichen unverformbare Antriebsaggregat im Falle eines Fron talaufpralls die Stirnwand durchstößt und in die Fahrgastzelle eindringt. Es sind deswegen verschiedene Ansätze entwickelt wor den, die darauf abzielen, eine solche Horizontalbewegung des Kraftfahrzeugs im Falle eines Frontalaufpralls zu vermeiden. Den bekannten Ansätzen ist gemein, daß das Antriebsaggregat bei ei nem Frontalaufprall zu einer schräg nach unten gerichteten Bewe gung gezwungen wird.In such vehicles there is a risk that the essential non-deformable drive unit in the case of a front crashes into the front wall and into the passenger compartment penetrates. Therefore different approaches have been developed those aiming at such a horizontal movement of the Avoid motor vehicle in the event of a frontal impact. The known approaches is common that the drive unit at egg a frontal impact to an obliquely downward movement is forced.

Aus der DE 42 30 722 A1 ist ein Vorbau eines Kraftfahrzeugs be kannt, bei dem das Antriebsaggregat an seinem unteren Ende mit einer schräg nach unten weisenden Gleitfläche versehen ist. Bei einem Frontalaufprall gelangt diese Gleitfläche in Anlage mit einer entsprechenden Gegengleitfläche, die an einem Hilfsrahmen der Karosserie befestigt ist. Durch diese Anordnung einander zu geordneter schräger Gleitflächen wird eine Transversalbewegung des Antriebsaggregats unter die Stirnwand erzwungen.From DE 42 30 722 A1 a stem of a motor vehicle be knows, in which the drive unit with at its lower end is provided with an obliquely downward sliding surface. At this sliding surface comes into contact with a frontal impact a corresponding mating sliding surface on a subframe the body is attached. Through this arrangement to each other orderly inclined sliding surfaces becomes a transverse movement the drive unit under the bulkhead.

In der DE 43 26 396 A1 ist eine Anordnung eines querliegenden Antriebsaggregats in einem sehr kurzen Kraftfahrzeugvorbau be schrieben. Bei einem derartigen Vorbau ist es besonders wichtig, durch eine Verschiebung des Antriebsaggregats die zur Verfügung stehende Vorbaulänge möglichst vollständig als Deformationsweg auszunutzen. Die schräg nach unten gerichtete Bewegung wird dort vor allem dadurch bewirkt, daß das Antriebsaggregat in einem spitzen Winkel gegen die Horizontale geneigt eingebaut ist. Der benachbarte Bereich der Stirnwand ist zusätzlich verstärkt und dient als Gleitfläche, die das Antriebsaggregat bei einem Fron talaufprall schräg nach unten ablenkt. Es hat sich gezeigt, daß dieses Konzept trotz des sehr kurzen Vorbaus eine hohe Sicher heit für die Insassen bei einem Frontalaufprall gewährleistet. Nachteilig ist allerdings, daß es nur für Antriebsaggregate ver wendbar ist, deren Form speziell für diesen Zweck ausgelegt ist. Ferner ist dieses Konzept nicht ohne weiteres anwendbar, wenn das Antriebsaggregat vor der Vorderachse liegt. In diesem Fall wäre der Abstand zur verstärkten Gleitfläche an der Stirnwand zu groß.DE 43 26 396 A1 describes an arrangement of a transverse one Drive unit be in a very short motor vehicle stem wrote. With such a stem, it is particularly important by moving the drive unit standing stem length as completely as possible as a deformation path to take advantage of. The downward movement is there mainly caused by the fact that the drive unit in one acute angle is installed inclined to the horizontal. The adjacent area of the bulkhead is additionally reinforced and serves as a sliding surface that the drive unit at a front valley impact deflects diagonally downwards. It has been shown that this concept is very safe despite the very short stem guaranteed for the occupants in a frontal impact. The disadvantage, however, is that it is only used for drive units is reversible, the shape of which is specially designed for this purpose. Furthermore, this concept is not readily applicable if the drive unit is in front of the front axle. In this case would be the distance to the reinforced sliding surface on the front wall large.

Es stellt sich deswegen die Aufgabe, eine gattungsgemäße Anord nung anzugeben, bei der das Antriebsaggregat die Stirnwand selbst dann nicht durchdringt, wenn das Antriebsaggregat vor der Vorderachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Gewährlei stung der Sicherheit soll außerdem nicht von der Wahl spezieller Abmessungen des Antriebsaggregats abhängen.It is therefore the task of a generic arrangement Specify at which the drive unit the front wall does not penetrate even if the drive unit before Front axle of the motor vehicle is arranged. The guarantee Security should also not depend on the choice of special Depending on the dimensions of the drive unit.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Anordnung nach An spruch 1. Bei dieser Anordnung ist im Vorbau zwischen dem An triebsaggregat und der Stirnwand ein Querträger angeordnet. Fer ner ist das Antriebsaggregat so im Vorbau befestigt, daß bei ei nem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs das Antriebsaggregat sich zumindest teilweise von den Befestigungen löst und eine zur Un terseite der Fahrgastzelle hin gerichtete Schwenkbewegung um den Querträger herum ausführt. Der Querträger hat somit eine Doppel funktion. Zum einen schützt er unmittelbar die Fahrgastzelle vor dem Eindringen des Antriebsaggregats. Durch seine Lage zwischen dem Antriebsaggregat und der Stirnwand bewirkt der Querträger ferner, daß im Falle eines Frontalaufpralls das Antriebsaggregat durch Anschlag oder Anliegen am Querträger ein Drehmoment er fährt, das zu einer nach unten hin gerichteten Schwenkbewegung des Antriebsaggregats führt. Durch das Wegschwenken des Antrieb saggregats wird zusätzlicher Deformationsweg im Vorbau freigege ben.The invention solves this problem by an arrangement according to saying 1. In this arrangement is in the stem between the An drive unit and the end wall a cross member arranged. Fer ner the drive unit is fixed in the stem that at egg nem frontal impact of the motor vehicle, the drive unit itself at least partially detaches from the fortifications and one to the Un swivel movement towards the rear of the passenger compartment Crossmember runs around. The cross member thus has a double function. On the one hand, it protects the passenger compartment directly the penetration of the drive unit. Due to its location between the drive unit and the end wall are caused by the cross member further that in the event of a frontal impact, the drive unit a torque due to a stop or contact with the cross member drives that to a downward pivoting movement of the drive unit leads. By swiveling the drive away saggregats additional path of deformation is opened in the stem ben.

Damit das Antriebsaggregat in der gewünschten Weise bei einem Frontalaufprall nach unten zur Unterseite der Fahrgastzelle hin schwenkt, muß sich der Schwerpunkt des Antriebsaggregats späte stens zum Zeitpunkt des Anschlags am Querträger unterhalb des Querträgers befinden. Andernfalls würde das Antriebsaggregat ei ne Schwenkbewegung nach oben über den Querträger hinweg ausfüh ren. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird diese Bedingung dadurch gewährleistet, daß der Querträger ober halb des Schwerpunktes des Antriebsaggregats im Vorbau angeord net ist und/oder nach Anspruch 3 oberhalb einer vorgesehenen Krafteinleitung (in Richtung Pfeil 7) beim Aufprall eines Un fallgegners vorgesehen wird. Ist der Querträger hingegen unter halb des Schwerpunktes des Antriebsaggregats angeordnet, so ist eine zusätzliche Zwangskinematik erforderlich, die bei einem Frontalaufprall den Schwerpunkt des Antriebsaggregats noch vor dessen Anschlag am Querträger ausreichend weit nach unten vet schiebt. Bei der Ausführung der Zwangskinematik kann auf einen der eingangs genannten, bekannten Ansätze zurückgegriffen wer den; in Frage kommen beispielsweise Gleitflächen am Antriebsag gregat und dazu korrespondierende Gleitflächen an tragenden Ka rosserieteilen.So that the drive unit swings in the desired manner in the event of a frontal impact down to the underside of the passenger compartment, the center of gravity of the drive unit must be at the latest at the time of the stop on the cross member below the cross member. Otherwise, the drive unit would perform a swiveling movement upwards over the cross member. In an advantageous embodiment according to claim 2, this condition is ensured in that the cross member is above the center of gravity of the drive unit in the stem and / or according to claim 3 above an intended force application (in the direction of arrow 7 ) is provided in the event of an accident opponent crash. If, on the other hand, the cross member is arranged below half the center of gravity of the drive unit, additional forced kinematics is required which, in the event of a frontal impact, pushes the center of gravity of the drive unit sufficiently far down before it stops on the cross member. When executing the forced kinematics, one can fall back on one of the known approaches mentioned at the beginning; For example, sliding surfaces on the drive unit and corresponding sliding surfaces on supporting body parts come into question.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist der Querträger Teil der Stirnwand. Im Vergleich zu einem separaten Querträger läßt sich auf diese Weise eine deutliche Gewichtsre dution erzielen.In an advantageous embodiment according to claim 3 Cross member part of the bulkhead. Compared to a separate one Cross beam can be a clear weight in this way achieve dution.

Bei einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird das An triebsaggregat in an sich bekannter Weise von einem sich zwi schen Längsträgern des Kraftfahrzeugs erstreckenden Integralträ ger getragen. Der Integralträger ist erfindungsgemäß so ausge führt, daß er bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs durch Deformation oder (Soll-)Bruch den Weg für die gewünschte Schwenk bewegung des Antriebsaggregats freigibt. Die Verwendung eines Integralträgers ist vor allem zweckmäßig im Hinblick auf eine leichte Montierbarkeit des Kraftfahrzeugs.In a further embodiment according to claim 4, the drive unit in a manner known per se from a two Integralträ extending the longitudinal beams of the motor vehicle worn. The integral carrier is so out according to the invention performs that he in a frontal impact of the motor vehicle Deformation or (target) break the way for the desired swivel movement of the drive unit releases. The use of a Integral carrier is particularly useful in terms of easy assembly of the motor vehicle.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach folgend anhand der Zeichnungen erläutert, von denen zeigen:An advantageous embodiment of the invention will follow explained below with reference to the drawings, of which show:

Fig. 1 eine vereinfachte seitliche Darstellung einer erfindungs gemäßen Anordnung eines Antriebsaggregats in einem Kraft fahrzeugvorbau, Fig. 1 is a simplified side view of an arrangement according to Inventive vehicle stem of a drive unit in a motor,

Fig. 2 den Kraftfahrzeugvorbau aus Fig. 1 nach einem Frontalauf prall. Fig. 2 the motor vehicle stem from Fig. 1 after a frontal impact.

Fig. 1 zeigt einen sehr kurzen Vorbau 1 eines Kraftfahrzeugs, der von einer nicht näher dargestellten Fahrgastzelle durch eine Stirnwand 2 getrennt ist. Im Vorbau 1 ist ein Antriebsaggregat 3 angeordnet, dessen Schwerpunkt noch vor der durch das Rad 4 an gedeuteten Vorderachse liegt. Zu erkennen ist in Fig. 1 außerdem einer der beiden Längsträger 5, der die im Vorbau 1 angeordneten Bauteile trägt. Das Antriebsaggregat 3 ist quer zur Fahrtrich tung angeordnet, so daß sich der daran anschließende, in Fig. 1 nicht erkennbare Getriebeblock ebenfalls in Querrichtung er streckt. Das Antriebsaggregat 3 ist zusammen mit dem Getriebe block zwischen den beiden Längsträgern 5 auf einem Integralträ ger 10 angeordnet und daran an mehreren Punkten befestigt. Fig. 1 shows a very short stem 1 of a motor vehicle, which is separated from a passenger compartment, not shown, by an end wall 2 . A drive unit 3 is arranged in the stem 1 , the center of gravity of which is still in front of the front axle indicated by the wheel 4 . 1 can be seen also in Fig. One of the two longitudinal beams 5, which supports the stem 1 disposed in the components. The drive unit 3 is arranged transversely to the direction of travel, so that the adjoining gear block, which cannot be seen in FIG. 1, also extends in the transverse direction. The drive unit 3 is arranged together with the gear block between the two longitudinal beams 5 on an Integralträ ger 10 and attached to it at several points.

Zwischen dem Antriebsaggregat 3 und der Stirnwand 2 verläuft oberhalb des Schwerpunktes des Antriebsaggregats ein daran anlie gender Querträger 6. Dieser ist in Fig. 1 als unabhängiges Bau teil in unmittelbarer Nachbarschaft zur Stirnwand 2 dargestellt. Der Querträger 6 kann aber auch integraler Bestandteil der Stirnwand 2 sein. Möglich ist beispielsweise, einen zweischali gen Querträger 6 durch Anschweißen einer Oberschale auf die als Unterschale dienende Stirnwand 2 zu bilden. Der Querträger 6 ist so auszuführen, daß er bei einem Frontalaufprall einer Bewegung des Antriebsaggregats 3 standhält. Angedeutet ist ferner ein Fe derbeindom 9, der sich unmittelbar an die Stirnwand anschließt.Between the drive unit 3 and the end wall 2 , an adjacent cross member 6 runs above the center of gravity of the drive unit. This is shown in Fig. 1 as an independent construction part in the immediate vicinity of the end wall 2 . The cross member 6 can also be an integral part of the end wall 2 . For example, it is possible to form a two-shell cross member 6 by welding an upper shell onto the end wall 2 serving as a lower shell. The cross member 6 is to be designed so that it withstands a movement of the drive unit 3 in a frontal impact. A Fe derbeindom 9 is also indicated, which directly adjoins the end wall.

Fig. 2 zeigt den Vorbau 1 aus Fig. 1 nach einem Frontalaufprall. Durch die Krafteinwirkung in Richtung des Pfeils 7 löst sich der Integralträger 10 an den Motorlagern zumindest teilweise vom An triebsaggregat 3 und knickt nach unten weg. Außerdem wird durch die Krafteinwirkung auf das Antriebsaggregat 3 ein Drehmoment ausgeübt, da das Antriebsaggregat durch den oberhalb seines Schwerpunkts verlaufenden Querträger 6 an einer translatorischen Bewegung in Richtung des Pfeils 7 gehindert wird. Das Drehmoment führt zu einer zur Unterseite der Fahrgastzelle hin gerichteten Schwenkbewegung des Antriebsaggregats 3 um den Querträger 6 he rum, d. h. der Schwerpunkt des Antriebsaggregats 3 beschreibt ei ne bogenförmige Bahn. Das Antriebsaggregat bewegt sich dabei in den durch das Wegknicken des Integralträgers freigegebenen Raum hinein. Dadurch wird im Frontbereich zusätzlicher Deformations weg freigegeben, so daß mehr Aufprallenergie in Verformungsar beit umgesetzt werden kann. FIG. 2 shows the stem 1 from FIG. 1 after a frontal impact. Due to the force in the direction of arrow 7 , the integral support 10 on the engine mounts at least partially from the drive unit 3 and kinks downwards. In addition, a torque is exerted by the force acting on the drive unit 3 , since the drive unit is prevented from translatory movement in the direction of arrow 7 by the cross member 6 extending above its center of gravity. The torque leads to a swiveling movement of the drive unit 3 towards the underside of the passenger compartment around the cross member 6 , ie the center of gravity of the drive unit 3 describes an arcuate path. The drive unit moves into the space released by the integral carrier bending. As a result, additional deformation is released away in the front area, so that more impact energy can be converted into deformation work.

Das Antriebsaggregat 3, der Querträger 6 und die Stirnwand 2 können, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, in Fahrzeuglängsrich tung unmittelbar benachbart sein. Insbesondere bei einem länge ren Kraftfahrzeugvorbau können die genannten Bauteile jedoch auch in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet sein.The drive unit 3 , the cross member 6 and the end wall 2 can, as shown in FIGS. 1 and 2, be directly adjacent in the vehicle longitudinal direction. In particular in the case of a longer motor vehicle stem, the components mentioned can also be spaced apart in the longitudinal direction of the vehicle.

Claims

1. Anordnung eines querliegenden Antriebsaggregats im Vorbau eines Kraftfahrzeugs, der von einer Fahrgastzelle durch eine Stirnwand getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- im Vorbau zwischen dem Antriebsaggregat (3) und der Stirnwand (2) des Antriebsaggregats (3) ein Querträger (6) angeordnet ist und daß
- das Antriebsaggregat (3) so im Vorbau befestigt ist, daß bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs das Antriebsaggregat (3) sich zumindest teilweise von den Befestigungen löst und eine zur Unterseite der Fahr gastzelle hin gerichtete Schwenkbewegung um den Quer träger (6) herum ausführt.

1. Arrangement of a transverse drive unit in the stem of a motor vehicle, which is separated from a passenger compartment by an end wall, characterized in that

- A cross member ( 6 ) is arranged in the stem between the drive unit ( 3 ) and the end wall ( 2 ) of the drive unit ( 3 ) and that
- The drive unit ( 3 ) is attached in the stem so that in a frontal impact of the motor vehicle, the drive unit ( 3 ) at least partially detaches from the fasteners and a guest cell towards the underside of the driving cell swiveling movement around the cross member ( 6 ) performs.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Querträger (6) ober halb des Schwerpunktes des Antriebsaggregats (3) angeordnet ist.2. Arrangement according to claim 1, wherein the cross member ( 6 ) above half of the center of gravity of the drive unit ( 3 ) is arranged.

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Querträger (6) ober halb einer vorgesehenen Krafteinleitung (in Richtung Pfeil 7) beim Aufprall eines Unfallgegners angeordnet ist.3. Arrangement according to claim 1, wherein the cross member ( 6 ) above half of an intended force application (in the direction of arrow 7 ) is arranged in the impact of an opponent.

4. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Querträger (6) Teil der Stirnwand (2) ist.4. Arrangement according to claim 1, wherein the cross member ( 6 ) is part of the end wall ( 2 ).

5. Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Antriebsaggregat (3) von einem an Längsträgern (5) des Kraftfahrzeugs gehaltenen Integralträger (10) getragen wird, der so ausgeführt ist, daß er bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs durch Deformation oder Bruch den Weg für die Schwenkbewegung des Antriebsaggregats (3) freigibt.5. Arrangement according to claim 1, wherein the drive unit ( 3 ) by an on longitudinal members ( 5 ) of the motor vehicle integral support ( 10 ) is carried, which is designed so that it in a frontal impact of the motor vehicle by deformation or breakage the way for the pivoting movement of the drive unit ( 3 ) releases.