DE4407132C2 - Zweisitziger Kleinkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kleinkraftwagen mit einem Chas­ sis-Modul, das seitliche Längsträger aufweist, die im Bereich der Hinterräder etwa in deren Ebene verlaufen und über dem zugeordneten Rad abgekröpft hochgezogen sind, mit einer Aus­ steifung des Chassis durch mehrere Querträger, die im Bereich zwischen Vorder- und Hinterachse in das Chassis integriert sind, und mit einem auf das Chassis-Modul aufsetzbaren und mit diesem verbindbaren offenen oder geschlossenen Aufbau- Modul, das gegenüber den Hinterrädern nur einen geringen Ü­ berhang nach hinten aufweist.

Ein derartiger Kleinkraftwagen ist z. B. aus der DE 31 39 458 A1 bereits bekannt, wobei der Kleinkraftwagen einsitzig aus­ gebildet ist. Das Konzept des nach Art eines Kabinenrollers gestalteten Kleinkraftwagens ist darauf ausgelegt, dass un­ terschiedliche Aufbauten auf einem baugleichen Chassis kos­ tengünstig montiert werden können, wobei der Verbund aus Chassis und Aufbau die an solche Kleinkraftwagen zu stellen­ den Festigkeitsanforderungen in hohem Maße erfüllen soll. Das Chassis besteht dabei aus einer Rahmenkonstruktion mit rela­ tiv filigranen Rohrprofilen, die bei Kollisionen nur im ge­ ringen Maße Aufprallenergie absorbieren können. Eine bei selbsttragenden Karosserien übliche, integral mit der Boden­ gruppe ausgebildete und das Crashverhalten beim Frontal- und beim Heckaufprall erheblich verbessernde Längsträgergestal­ tung ist jedoch nicht vorgesehen. Ein entsprechender Kleinwa­ gen kann somit heutigen Ansprüchen an subkompakte Kleinkraft­ wagen mit einer ausreichenden Innenraumbreite für zwei neben­ einander angeordnete Sitzplätze sowie trotz geringer Kraftwagenlänge zeitgemäßer Crashsicherheit beim Frontal- oder auch Heckaufprall kaum genügen.

Aus der CH 282 585 ist ferner ein Personenkraftwagen mit selbsttragender Karosserie und in die Bodengruppe integrier­ ten Längsträgern bekannt, dessen Innenraumbreite zur Anord­ nung zweier nebeneinander angeordneter Sitze ausreichen wür­ de. Der Zusammenbau der Karosserie mit den beiden Achsen des Kraftwagens soll dabei auf einfache Weise durch Aufsetzen der Karosserie auf zwei Achsmodule erfolgen. Diese Achsmodule um­ fassen jeweils einen Hilfsrahmen, an dem die Baugruppe Vor­ der- bzw. Hinterachse vormontiert ist, wobei zur Baugruppe eines der Achsmodule zusätzlich der Antriebsmotor gehören soll. Zum Crashverhalten des Personenkraftwagens sind keine Angaben gemacht. Die Vorbaustruktur der Karosserie weist je­ doch noch keine vorderen Längsträger auf, die sich in Verlän­ gerung der seitlichen äußeren Längsträger zwischen den Vor­ derrädern liegend nach vorn erstrecken und damit eine zuver­ lässige Crashabstützung der Knautschzone des Vorbaus an der Sicherheitsfahrgastzelle sicherstellen könnten.

Schließlich ist aus der DE 43 02 240 A1 eine Aufprallabsorp­ tionsstruktur einer selbsttragenden Karosserie mit in die Bo­ dengruppe integrierten Längsträgern bekannt, wobei die den Schwellerbereich bildenden äußeren Längsträger in zur Knautschzone gehörende vordere Längsträger zwischen den Vor­ derrädern übergehen. Die vorderen Enden der äußeren Längsträ­ ger sind dabei mit entsprechend dem Abrollumfang der Vorder­ räder gekrümmten Radstützteilen versehen, an denen die Vor­ derräder bei einem entsprechend starken Frontalcrash zur An­ lage kommen sollen. Die Absorption von Aufprallenergie beim Frontalcrash soll dadurch verbessert sein, ohne konstruktive Änderungen an der Tragstruktur des Kraftwagens vornehmen zu müssen. Dies mag für eine zeitgemäße Crashstabilität ausrei­ chen, wenn zusätzlich eine ausreichend lange Knautschzone im Vorbau vorhanden ist. Durch die Radabstützteile ergibt sich aber ein erheblicher technischer Mehraufwand beim Rohbau, der zu höherem Gewicht und zu höheren Herstellkosten führen wird, was insbesondere bei Kleinkraftwagen im Regelfall unerwünscht sein wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen zwei­ sitzigen Kleinkraftwagen mit nebeneinander angeordnetem Fah­ rer- und Beifahrersitz zu schaffen, bei dem ohne übermäßigen technischen Aufwand verschiedene, z. B. offene oder geschlos­ sene Aufbauten realisiert werden können, wobei der Klein­ kraftwagen trotz extrem kurzer Karosserielänge bezüglich sei­ nes Crashverhaltens einen zeitgemäß hohen Sicherheitsstandard aufweisen soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.

Die angestrebte Crashsicherheit des Kleinkraftwagens resul­ tiert dabei aus dem Zusammenwirken der unterschiedlichen Bau­ gruppen des Kleinkraftwagens. So sind die seitlichen Längs­ träger integrale Bestandteile der Bodengruppe und dadurch entsprechend stabil an die Sicherheitszelle der Karosserie angebunden. Die zwischen den Achsen angeordneten Querträger verbessern in Verbindung mit dem stufig abgesetzten Heckboden die Verwindungssteifigkeit des Chassis-Moduls. Der kurze Radstand in Verbindung mit den Querträgern der Bodenplatte erhöht zudem nachhaltig die Sicherheit des Kleinkraftwagens beim Seitenaufprall. Hierzu trägt auch bei, dass die seitli­ chen Türschweller einen großkalibrigen Hohlquerschnitt auf­ weisen und in ihrem hinteren Längenbereich hochgezogen sind.

Die Crashsicherheit beim Frontalaufprall des Kleinkraftwagens wird vorrangig durch das Zusammenwirken des Vorderachsmoduls mit den dasselbe im Mittelbereich haltenden vorderen Längs­ trägern, den die vorderen Längsträgerspitzen miteinander verbindenden Hohlquerträger und das Zusammenwirken der Crashbe­ dingt zurückverschobenen Räder des Vorderachsmoduls mit den vorderen Enden der äußeren Längsträger sowie eine extrem drucksteife Auslegung der Längsträger erreicht. Durch die An­ bindung des Vorderachsmoduls an die vorderen Längsträger und die radseitige Abstützung der Vorderräder ergibt sich über die Fahrzeugbreite eine günstige Lastverteilung, wodurch die Crashstabilität selbst beim Offset-Crash mit geringer Brei­ tenüberdeckung gegeben ist. Aufgrund der steifen Auslegung kollabiert die vordere Knautschzone erst bei extremen Belas­ tungen, und nutzt auch die Vorderräder als zusätzliche ener­ gieabsorbierende Elemente, wobei im Vorbau keine den Verfor­ mungsablauf störende Verblockung stattfinden kann. Ergänzt wird die als kurze aber wirkungsvolle Knautschzone genutzte Vorbaustruktur durch die darüber im Bereich von Instrumenten­ tafel und der Unterkante der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger des Aufbau-Moduls. Auch beim Heckaufprall werden die Hinterräder mit in die Knautschzone einbezogen, wobei der abgekröpfte Bereich der äußeren Längsträger etwa parallel zum Abrollumfang des gegenüberliegenden Hinterrades gekrümmt ist und diesem in kurzem Abstand gegenüberliegt. Bei einem Heck­ aufprall werden im Normalfall parallel die Endbereiche der äußeren Längsträger über den ihr hinteres Ende miteinander verbindenden Querträger sowie die großflächig gegen die Ab­ kröpfung der Längsträger gedrückten Hinterräder crashbeauf­ schlagt, da die Karosserie keinen hinteren Überhang aufweist. Dabei können aufgrund der großen Querschnitte der Längsträger hinten große Crashlasten auf kurzem Verformungsweg absorbiert werden. Dies ist besonders wichtig, weil sich den Verfor­ mungsablauf störende Verblockungswirkungen durch den zum Hin­ terachs-Modul gehörenden Antriebsmotor nicht vollständig ver­ meiden lassen.

Aus Stabilitätsgründen kann bei einem Aufbau-Modul ohne Dach ein Überrollbügel vorgesehen werden, der direkt auf dem Chas­ sis-Modul abgestützt ist.

Die seitlichen Längsträger können aufgrund ihres großen Hohl­ querschnitts in ihrem mittleren Längenbereich zweckmäßig als Aufnahmeraum für Aggregate oder dgl. genutzt werden.

Für bestimmte Aufbauten notwendige Verstärkungen werden vor­ teilhaft am Aufbau-Modul selbst angebracht, um für unter­ schiedliche Aufbaumodule baugleiche Chassis-Module verwenden zu können.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

In der Darstellung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Chassis-Moduls,

Fig. 2 ein Vorderachs-Modul,

Fig. 3 ein Hinterachs-Modul mit angeflanschter Antriebsmaschine,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines kompletten Fahr­ zeugs mit offenem Aufbau-Modul, und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Aufbau-Moduls für ein - gegebenenfalls mit Ausnahme eines z. B. Falt- oder Lamellendaches - geschlossenes Fahrzeug.

Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Chassis-Modul 1 weist integrierte seitliche äußere Längsträger 2 auf, die im Bereich der Hinterräder 3 unter Bildung einer Abkröpfung über diese hochgezogen sind und etwa in Höhe von deren Hinterkante enden. Die Längsträger 2 sind dabei extrem drucksteif ausgebildet.

Weiterhin sind in das Chassis-Modul 1 mehrere, sich über die ge­ samte Fahrzeugbreite erstreckende Querträger 4 integriert, die dessen Steifigkeit bei einer Seitenkollision sicherstellen.

Das Chassis-Modul 1 dient zur Aufnahme eines Vorderachs-Moduls 5 (Fig. 2) und eines Hinterachs-Moduls 6 (Fig. 3), wobei letzteres eine angeflanschte Antriebsmaschine 7 trägt.

Nach Fig. 4 der Zeichnung ist auf ein Chassis-Modul ein offenes Aufbau-Modul aufgesetzt, das einen Überrollbügel 9 aufweist, der sich unten direkt am Chassis-Modul 1 abstützt.

Die seitlichen äußeren Längsträger 2 verlaufen in ihrem nicht abgekröpften Bereich etwa auf Höhe der Radachsen. Das hat zur Folge, daß bei entsprechenden Unfallsituationen sowohl das Vor­ derachs-Modul 5 als auch das Hinterachs-Modul 6 samt Antriebsma­ schine 7 mit den Vorderrädern 10 bzw. den Hinterrädern 3 gegen die extrem drucksteif ausgebildeten Längsträger 2 gedrückt wer­ den, wobei die Räder zusätzlich als energieaufnehmende Deforma­ tionselemente wirken.

Der Versteifung des Gesamtfahrzeugs in seinem vorderen Endbe­ reich dienen drei übereinander liegende Querträger, und zwar ein unterer, dem Chassis-Modul 1 zugeordneter Querträger 4, ein etwa in Höhe der Armaturentafel angeordneter Querträger 12 sowie ein Querträger 13 unterhalb der Windschutzscheibenrahmens.

Etwaige, bei Verwendung eines offenen Aufbau-Moduls 8 erforder­ lich werdende Versteifungen sind ausschließlich diesem zuzuord­ nen, während das Chassis-Modul 1 unverändert bleibt.

Fig. 5 der Zeichnung schließlich zeigt ein Aufbau-Modul 14 für ein - gegebenenfalls mit Ausnahme eines nicht dargestellten Falt- oder Lamellendaches - geschlossenes Fahrzeug. Auch hier sind die vorderen Querträger 12 und 13 gut erkennbar, während hier kein Überrollbügel vorgesehen ist.

Claims (5)

1. Zweisitziger Kleinkraftwagen mit nebeneinander angeordne­ tem Fahrer- und Beifahrersitz, wobei ein Chassis-Modul (1), in das vordere und seitliche äußere Längsträger (2), die im Bereich der Hinterräder (3) etwa in deren Ebene verlaufen und über diese abgekröpft hochgezogen sind, so­ wie im Bereich zwischen den Achsen mehrere Querträger (4) integriert sind, ein Vorderachs-Modul (5) und ein Hinter­ achs-Modul (6) sowie ein auf das Chassis-Modul (1) auf­ setzbares und mit diesem verbindbares, offenes oder ge­ schlossenes Aufbau-Modul (8 oder 14) aufnimmt und dieses praktisch keinen Überhang gegenüber den Hinterrädern (3) aufweist, so dass das Hinterachsmodul (6), das neben der Hinterachse auch ein Antriebsaggregat (7) aufweist und auf Höhe der nicht abgekröpften seitlichen äußeren Längs­ träger (2) angeordnet ist, bei einem Heckaufprall gegen die extrem drucksteifen Längsträger (2) gedrückt wird und die Hinterräder (3) dabei als Verformungselement dienen, und dass das Vorderachsmodul (5) mit seiner Achse etwa auf Höhe eines nicht abgekröpften mittleren Bereichs der seitlichen äußeren Längsträger (2) liegt, derart, dass das Vorderachs-Modul (5) bei einer Frontalkollision gegen die Längsträger (2) verschoben wird und die Vorderräder (10) dabei als Deformationselement dienen.

2. Zweisitziger Kleinkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach oben offenes Aufbau-Modul (8) einen Über­ rollbügel (9) aufweist, der sich direkt auf dem Chassis- Modul (1) abstützt.

3. Zweisitziger Kleinkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er im vorderen Endbereich des Fahrzeugs drei Quer­ träger aufweist, von denen einer (4) die vorderen Längs­ träger-Ausläufe verbindet und die beiden darüber liegen­ den (12, 13) etwa im Bereich einer Instrumententafel und der Unterkante einer Windschutzscheibe verlaufen.

4. Zweisitziger Kleinkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drucksteifen äußeren seitlichen Längsträger (2) in ihrem nicht abgekröpften mittleren Bereich einen Hohl­ raum definieren, der zur Aufnahme von Aggregaten und dgl. geeignet ist.

5. Zweisitziger Kleinkraftwagen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis-Modul (1) auch bei Verwendung eines of­ fenen Aufbau-Moduls (8) unverändert bleibt und etwa er­ forderliche Verstärkungen lediglich am Aufbau-Modul (8) vorgesehen sind.