DE3607855A1 - Fahrgastzelle eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrgastzelle eines Kraftfahr­ zeugs nach dem 0berbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem Frontaufprall stehen zum Abbau der kinetischen Energie große Massen des Fahrzeugs, wie Motor, Zusatzaggre­ gate, etc. und ein relativ langer Deformationsweg zur Ver­ fügung. Im Gegensatz dazu liegen bei einem Seitenaufprall nur vergleichbar geringe Materialmengen zwischen dem auf­ treffenden Gegenstand und den Fahrzeuginsassen bei einem nur kurzen, verfügbaren Deformationsweg. Dies führt dazu, daß die Fahrgastzelle bei einem Seitenaufprall stark defor­ miert wird und bereits bei relativ geringen Geschwindigkei­ ten schwere Personenschäden auftreten können. Die Kollisi­ onssicherheit eines Fahrzeugs läßt sich daher insbesondere durch einen erhöhten Seitenaufprallschutz verbessern.

Bekannte Lösungen zur Verbesserung des Seitenaufprall­ schutzes bestehen meist darin, daß die Fahrzeugtüren durch Einbau von Verstärkungselementen zwischen der äußeren und der inneren Seitenwand in Form von Rohrkonstruktionen, profilierten Platten, etc. steifer ausgeführt sind. Den bekannten Türkonstruktionen ist gemeinsam, daß der Verfor­ mungswiderstand dennoch relativ gering bleibt und der Fahr­ zeuginsasse oder der Sitz durch eine, während des Aufprall­ vorgangs stark beschleunigte Türseite berührt wird. Der Fahrzeuginsasse wird daher relativ zur Fahrgastzelle stark beschleunigt und die Fahrgastzelle stark deformiert, be­ vor beide aufeinandergeprallten Fahrzeuge ihre gemeinsame Endgeschwindigkeit erreichen.

Um den Raum im Bereich der Vordersitze starrer zu machen und um bei einem Aufprall mehr Masse zum Abbau der kine­ tischen Energie einbeziehen zu können, ist es bekannt (EP-PS 00 59 147), die Schwenkachse der Rückenlehnen mit der mittleren Türsäule (B-Säule) und dem Mitteltunnel als Querverbundelement fest zu verbinden. Weiter ist ein Ab­ stützblech unmittelbar unter dem Sitzpolster für eine Querabstützung vorgesehen. Diese Ausführung hat den er­ heblichen Nachteil, daß keine Längseinstellung der Sitze möglich ist.

In einer weiteren, bekannten Ausführung zur Verbesserung des Seitenaufprallschutzes (DE-OS 28 16 318) im Bereich der Vordersitze sind diese wie üblich an bodenseitigen Schienen verschiebbar angeordnet und mit quer liegenden Verstärkungselementen versehen. Die Verstärkungselemente tragen seitliche Aufprallplatten, die bei einem Seiten­ aufprall mit Verstärkungselementen in der Tür in Verbin­ dung kommen und einen Aufprall über weitere Verstärkungs­ elemente im Mitteltunnel auf die Verstärkungselemente des gegenüber liegenden Sitzes und von dort auf die gegenüber liegende Tür übertragen. Diese Ausführung ist zum einen aufwendig und zum anderen wird der Seitenaufprall von ei­ ner Fahrzeugseite zwangsläufig auf die andere Fahrzeug­ seite übertragen. Bei dem oft auftretenden Fall eines Seitenaufpralls auf der nicht besetzten Beifahrerseite, der oft für den Fahrzeuglenker ohne Verletzungen abläuft, würde hier der Aufprall zwangsläufig auf den Sitz des Fahrzeuglenkers übertragen mit dem weiteren Risiko, daß durch den Querverbund von einer Fahrzeugtür zur anderen, die Tür des Fahrzeuglenkers aufgestoßen und dieser ins Freie geschleudert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gattungs­ gemäße Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs dahingehend zu verbessern, daß bei einem einfachen Aufbau der Seitenauf­ prallschutz erhöht wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Nach Anspruch 1 werden an oder in den Vordersitzen quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Verstärkungselemen­ te zur Übertragung von Drucklasten bei einem Seitenauf­ prall angebracht. Diese Verstärkungselemente sind endsei­ tig mit Gleitstücken versehen, die in Sitzschienen ein­ greifen. Die Sitzschienen sind dabei links und rechts der Sitzfläche angebracht, so daß die quer verlaufenden Ver­ stärkungselemente, z. B. Verstärkungsrohre, zur Aufnahme von großen Drucklasten etwa gestreckt liegen. Die türsei­ tigen Karosserieteile bzw. die Tür in Höhe der Verstär­ kungselemente ist als erste Deformationszone ausgebildet. Bei einem Seitenaufprall werden Drucklasten über die Ver­ stärkungselemente auf eine zweite Deformationszone zwi­ schen den beiden Vordersitzen übertragen. Die Konstruk­ tion wird durch Einbeziehung einer zweiten Deformations­ zone für einen Seitenaufprall insgesamt in gewünschter Weise starrer, ohne daß die Aufprallenergie zwangsläufig sofort auf den benachbarten Sitz direkt übertragen wird.

Die Verstärkungselemente übernehmen bei der erfindungsge­ mäßen Ausführung sowohl die Funktion eines verstärkenden Querverbunds als auch die Funktion der Sitzhalterung und -verankerung sowie der Sitzverstellung. Durch diese Mehr­ fachverwendung ist die erfindungsgemäße Ausbildung ein­ fach und preisgünstig herzustellen.

Nach Anspruch 2 wird eine Ausbildung der Deformationszo­ nen vorgeschlagen, so daß diese abgestuft und nacheinan­ der wirksam werden. Die erste Deformationszone im Türbe­ reich soll die Drucklasten bei einem leichteren Seiten­ aufprall aufnehmen, ohne daß die zweite Deformationszone zwischen den Sitzen über den Querverbund der Verstärkungs­ elemente belastet wird. Dadurch ist gewährleistet, daß bei leichteren Seitenkollisionen Reparaturen nur im unmittel­ baren Aufprallbereich notwendig werden. Bei schwereren Seitenkollisionen wird dagegen die zweite Deformations­ zone zwischen den Sitzen mit einbezogen und bei noch stär­ keren Seitenkollisionen soll sich als dritte Deformations­ zone der Querverbund bzw. die Verstärkungselemente ver­ formen. Durch diese Abstufung wird ein guter Kollisions­ schutz je nach Schweregrad des Aufpralls unter Berücksich­ tigung geeigneter Reparaturmöglichkeiten erzielt.

Nach Anspruch 3 ist es vorteilhaft, die Sitzschienen in jeweils eine hintere und vordere Sitzschiene zu teilen und die hintere Sitzschiene höher zu legen. Dadurch wird der Seitenaufprallschutz in eine Höhe verlegt, in der übli­ cherweise die Stoßstange eines kollidierenden Fahrzeugs liegt. Die vordere Sitzschiene ist dagegen etwas tiefer, so daß ein Verstellweg für eine Längsverstellung vorliegt und das Einsteigen durch die tiefere Anordnung der vor­ deren Sitzschienen erleichtert wird. Zweckmäßig wird wenigstens ein Verstärkungselement jeweils zwischen den vorderen und hinteren Sitzschienenteilen angeordnet. Durch die Hochverlegung der hinteren Sitzschiene wird eine ver­ besserte Fußfreiheit für die Fondpassagiere erreicht.

Um einerseits eine günstige, erste Deformationszone zu erhalten und die hintere, türseitige Sitzschiene in ge­ eigneter Höhe befestigen zu können, wird mit den Ansprü­ chen 4 und 5 vorgeschlagen, die mittlere Türsäule (B-Säu­ le) in ihrem unteren Teil sowohl in der Längs- und Quer­ richtung als auch in der Höhe zu vergrößern. Die Querver­ breiterung soll dabei bis in die Nähe der Sitzfläche ge­ hen, damit ein möglichst großer Deformationsweg für den seitlichen Türrammschutz zur Verfügung steht. Die Längsverbreiterung soll wenigstens dem maximalen Ver­ stellweg für die Sitzverstellung entsprechen.

Nach Anspruch 6 ist die zweite Deformationszone zwischen den Sitzen von einem breiten und hohen Tunnel gebildet, der in Querrichtung ebenfalls bis in die Nähe der Sitz­ fläche reicht. Dieser Quertunnel kann mit üblichen Ver­ stärkungselementen in geeigneter Weise relativ starr aus­ geführt sein.

Während es zweckmäßig ist, die hintere, türseitige Sitz­ schiene an einer Verbreiterung der B-Säule anzubringen, ist es vorteilhaft, die vordere, türseitige Sitzschiene weiter unten am Türschweller anzubringen, wobei der Tür­ schweller als Deformationselement wirkt. Das Verstär­ kungselement kann in diesem Bereich auch etwas nach unten abgebogen sein.

Da die Sitzschienen gemäß der Erfindung etwa seitlich von den Sitzflächen liegen, besteht je nach Ausführungsform und maximalem Sitzverstellweg die Gefahr, daß ein Sitzbe­ nutzer mit seiner Kleidung mit den Sitzschienen in Berüh­ rung kommt und durch Abrieb oder Schmiermittel ver­ schmutzt wird. Es ist daher nach Anspruch 8 verteilhaft, die Sitzschienen, insbesondere die vorderen Sitzschienen im Sichtbereich, durch mit dem jeweiligen Sitz verbundene und durch diesen verschiebbare Blenden abzudecken, die zweckmäßig unter eine Teppichverkleidung geführt sind. Da­ mit wird auch der optische Eindruck verbessert.

Nach Anspruch 9 können diese Blenden direkt in die Sitz­ schienen eingreifen oder diese umgreifen, so daß keine zusätzlichen Führungselemente notwendig sind.

Als Verstärkungselemente sind nach Anspruch 10 besonders Alumimium-Strang-Profile geeignet, die in passender Form mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften herge­ stellt werden können. Insbesondere das hintere Verstär­ kungselement soll wegen der hochgezogenen Sitzverankerung an der hochliegenden, hinteren Sitzschiene hinter der Sitzlehne liegen und das Sitzunterteil untergreifen oder im Bereich der Schwenkachse für die Rückenlehne die Ver­ bindung mit dem Sitz herstellen, so daß dieses Verstär­ kungselement eine geeignete Querschnittsform benötigt, die durch ein Aluminium-Strang-Profil einfach herzustel­ len ist.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit weiteren Einzelheiten, Merkmalen und Vor­ teilen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Vorderan­ sicht eines Frontsitzes eines Kraftfahrzeugs mit teilweise geschnittenen Karosserieteilen,

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung im unteren Be­ reich einer B-Säule,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Türschweller mit Sitz­ schiene und Abdeckung,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils eines Vordersitzes mit hochgelegter Sitzverankerung.

ln Fig. 1 ist schematisch an Karosserieteilen ein Tür­ schweller 1, ein Bodenblech 2, ein Mitteltunnel 3, eine B-Säule 4 und eine Tür 5 dargestellt. Ein Sitzunterteil 6 liegt zwischen dem Mitteltunnel 3 und einer Verbreiterung 7 des unteren Teils der B-Säule 4. Der Mitteltunnel 3 und die Verbreiterung 7 reichen seitlich nahe an das Sitzun­ terteil 6 heran und haben etwa die Höhe der oberen Sitz­ fläche (die Rückenlehne 8 zum Sitzunterteil 6 ist nur strichliert angedeutet).

Hintere Sitzschienen 9, 10 sind jeweils im oberen Bereich des Mitteltunnels 3 und der B-Säulenverbreiterung 7 hori­ zontal angebracht, während vordere Sitzschienen 11, 12 am Schweller 1 und an einem hochgebogenen Teil des Boden­ blechs 2 ebenfalls horizontal liegend angebracht sind. Die Profilöffnung zur Aufnahme der Gleitstücke weist da­ bei in Richtung auf das Sitzunterteil 6.

Mit dem Sitzunterteil 6 verbunden sind zwei rohrförmige Verstärkungselemente 13, 14. Beide Verstärkungselemente 13, 14 sind mit endseitigen Gleitstücken 15, 16, 17, 18 versehen.

Das hintere Verstärkungselement 13 greift mit seinen Gleit­ stücken 15, 16 in die hinteren Sitzschienen 9, 10 ein; das tiefer liegende, vordere Verstärkungselement 14 greift mit seinen Gleitstücken 17, 18 in die vorderen Sitzschienen 11, 12 ein.

Durch die Verstärkungselemente 13, 14 in Verbindung mit der Verankerung in den Sitzschienen 9 bis 12 wird eine druckübertragende Querverbindung von einer türseitigen, ersten Deformationszone 19 auf eine zweite Deformations­ zone 20 am Mitteltunnel 3 geschaffen. Die Verstärkungs­ elemente 13, 14 wirken als dritte Deformationszone 21.

In Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht des unteren B-Säulenbereichs dargestellt. Daraus ist zu erkennen, daß die B-Säulenverbreiterung 7 nicht nur in Richtung auf das Sitzunterteil 6 vorgenommen wurde, sondern auch in Fahr­ zeuglängsrichtung das B-Säulenunterteil so lange wie die hintere Sitzschiene 10 verlängert wurde. Die vordere Sitzschiene 12 ist dagegen in Längsrichtung des Tür­ schwellers 1 angebracht. Das Sitzteil 6 ist über die in die Sitzschienen 10, 12 eingreifenden Verstärkungselemen­ te 13, 14 in Längsrichtung verstellbar und durch (nicht dargestellte) Verriegelungseinrichtungen arretierbar.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Türschweller 1 im Be­ reich der vorderen Sitzschiene 12 im einzelnen darge­ stellt. Die Sitzschiene 12 ist durch ein Abdeckprofil 22 abgedeckt, das die Sitzschiene 12 von außen her ver­ schiebbar umgreift. Das Abdeckprofil 22 deckt mit seit­ lichen Fortsätzen 23, 24 die Ränder eines über den Schweller 1 gezogenen Bodenteppichs 25 ab. Das Abdeckpro­ fil 22 ist mit dem Sitzunterteil 6 bzw. mit dem Verstär­ kungselement 14 oder dem Gleitstück 18 bewegungsübertra­ gend verbunden, so daß die Sitzschiene 12 im Sichtbereich abgedeckt wird.

In Fig. 4 ist der hintere Bereich eines Fahrzeugvorder­ sitzes schematisch dargestellt mit seinem Sitzunterteil 6 und der Rückenlehne 8. Die hintere Sitzverankerung bzw. das hintere Gleitstück 16 liegt etwa in Höhe der Ober­ fläche des Sitzunterteils, ist jedoch über ein Formteil 26 in einer Lage hinter der Rückenlehne 8 angeordnet. Das Formteil 26 hat Verbindung mit dem Sitzunterteil 6 (oder mit der Schwenkachse der Rückenlehne 8) und stützt den Sitz insgesamt gegenüber der Karosserie ab. Das Formteil 26 kann in der dargestellten Form als Aluminium-Strang- Profil über die ganze Sitzbreite verlaufen oder es ist ein z. B. rohrförmiges Verstärkungselement zwischen zwei Formteilen 26 angebracht. Die Rückenlehne 8 enthält eine Aussparung 27 an ihrer hinteren Seite, damit das quer verlaufende Verstärkungselement den Schwenkbereich der Rückenlehne 8 nicht stört.

Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion:

Bei einem Seitenaufprall wirkt zuerst die Deformationszo­ ne 19, die aus der unteren Türseite 5, dem Schweller 1 und der B-Säule 4 bzw. deren Verbreiterung 7 besteht. Ist der Aufprall so stark, daß die Deformierung dieser Zone nicht zum Abfangen des Aufpralls ausreicht, wird eine weitere Drucklast über die Verstärkungselemente 13, 14 auf den Bereich am Mitteltunnel 3 als zweite Deforma­ tionszone übertragen. Dies bedeutet, daß weitere deforma­ tionsfähige Teile zur Verfügung stehen, ohne daß der Sitz selbst und damit der Bereich des Sitzbenutzers deformiert wird. Erst wenn auch die zweite Deformationszone zum Ab­ fangen eines sehr schweren Seitenaufpralls nicht mehr ausreicht, können auch die Verstärkungselemente 13, 14 verformt werden, wobei die Verformung nicht so weit gehen soll, daß das Sitzunterteil 6 in Querrichtung völlig zu­ sammengepreßt werden kann.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung eine Fahrgastzelle so weitergebildet wird, daß bei einem einfachen Aufbau einer Sitzhalterung und Verstellung mit Verstärkungselementen ein wirksamer Seitenaufprallschutz erreicht wird.

Claims (10)

1. Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit Vordersitzen, die an je zwei Sitzschienen an der Karosserie und mit Gleitelementen an den Vordersitzen in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar sind, mit Drucklast übertragenden, quer zur Fahrzeuglängs­ achse verlaufenden Verstärkungselementen an den Vorder­ sitzen etwa in Höhe der Lage der Sitzunterteile zur Übertragung von Drucklasten bei einem Seitenaufprall, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzschienen (9, 10, 11, 12) links und rechts des Sitzunterteils (6) je an einem türseitigen Karosse­ rieteil (1, 7) im Bereich einer ersten Deformationszone (19) und an einem fahrzeugmittleren Karosserieteil (3), das Bestandteil einer zweiten Deformationszone (20) ist, angebracht sind, und wenigstens ein Verstärkungs­ element (13, 14) mit endseitigen Gleitstücken (15, 16, 17, 18) in die Sitzschienen (9, 10, 11, 12) eingreift, so daß ein seitlicher Druck bei einem Seitenaufprall von der ersten Deformationszone (19) auf die zweite De­ formationszone (20) übertragen wird.

2. Fahrgastzelle nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Deformationszonen (19, 20) so ausgelegt sind, daß bei einem Seitenauf­ prall zuerst die erste, türseitige Deformationszone (19), dann die zweite Deformationszone (20) im fahr­ zeugmittleren Bereich bzw. zwischen den Sitzen und zu­ letzt als dritte Deformationszone (21) der Querverbund bzw. die Verstärkungselemente (13, 14) wirksam sind.

3. Fahrgastzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linke und rechte Sitzschiene jeweils in eine hintere (9, 10) und vordere (11, 12) Sitzschiene geteilt sind und die hin­ teren Sitzschienen (9, 10) höher, etwa in der Höhe der oberen Sitzunterteilfläche oder höher liegen und die vorderen Sitzschienen (11, 12) tiefer, etwa in Höhe der unteren Sitzunterteilfläche oder tiefer liegen, und in die hinteren und vorderen Sitzschienen (9, 10, 11, 12) jeweils mindestens ein Verstärkungselement (13, 14) eingreift.

4. Fahrgastzelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere, hoch liegende, türseitige Sitzschiene (10) an einem unteren Teil einer in Fahrzeuglängsrichtung und bis zur Sitz­ oberfläche hochgezogenen Verbreiterung (7) der mittle­ ren Türsäule (B-Säule 4) angebracht ist.

5. Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (7) einer mittleren Türsäule (B-Säule 4) in Querrichtung bis in die Nähe des Sitzunterteils (6) verbreitert ist.

6. Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Deformationszone (20) von einem breiten und hohen Tunnel (3) gebildet ist, der in Querrichtung bis in die Nähe des Sitzunterteils (6) reicht und etwa die Höhe des Sitzunterteils (6) hat.

7. Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere, türseitige Sitzschiene (12) am Tür­ schweller (1) angebracht ist.

8. Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Sitzschienen (9, 10, 11, 12) im Sichtbereich durch eine verschiebbare und mit dem je­ weiligen Sitz verbundene Blende (22) abgedeckt ist.

9. Fahrgastzelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (22) in die Sitzschiene (9, 10, 11, 12) eingreift oder diese umgreift.

10. Fahrgastzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (13, 14) Aluminium-Strang-Pro­ file sind und daß das hintere Verstärkungselement (13) eine hochgezogene Sitzverankerung mit Gleitstücken (16) aufweist, wobei diese hinter der Sitzlehne (8) liegen und das Aluminium-Strang-Frofil mit dem Sitzun­ terteil (6) verbunden ist.