WO2014079717A1 - Kraftfahrzeugkarosserie, die für eine kollision mit geringer überdeckung ausgelegt ist - Google Patents

Kraftfahrzeugkarosserie, die für eine kollision mit geringer überdeckung ausgelegt ist Download PDF

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WO2014079717A1
WO2014079717A1 PCT/EP2013/073509 EP2013073509W WO2014079717A1 WO 2014079717 A1 WO2014079717 A1 WO 2014079717A1 EP 2013073509 W EP2013073509 W EP 2013073509W WO 2014079717 A1 WO2014079717 A1 WO 2014079717A1
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WO
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vehicle body
motor vehicle
cross member
bumper cross
body according
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PCT/EP2013/073509
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Eck
Karlheinz Volz
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/03—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2081—Jack receiving devices

Definitions

  • the present invention relates to a motor vehicle body for a motor vehicle, which is designed or optimized for a collision with low coverage.
  • the deflector consists of a hinged support structure which, in the event of a low overlap collision with a collision opponent, such as another
  • Motor vehicle ensures that a wheel advantageous to the motor vehicle
  • Vehicle body which is designed for a collision with low coverage, to provide, wherein the body is formed by simple means such that a lateral force or lateral acceleration acts on the vehicle body in the event of collision with low coverage
  • An automobile body according to the present invention has a
  • a bumper cross member which is fixed to one end of the side member, wherein an end portion of the bumper cross member projects transversely beyond the side member, and a cantilever, which projects into a space between a wheel and the bumper cross member.
  • the cantilever and the end portion of the bumper cross member are such
  • the end portion of the bumper cross member is deformed only to a certain extent in a frontal collision, i. bent or bent in the direction of collision.
  • this partial deformation of the end section already causes a certain absorption of the collision energy and, on the other hand, lateral slipping or sliding between the collision opponents can take place as a result.
  • the end portion of the bumper cross member can not be deformed so far that it reaches a yield point and tears off.
  • the longitudinal member may be a front and / or a rear side member. Accordingly, the bumper cross member may be a front
  • a related portion of the vehicle body having the side rail and the bumper cross member may be part of a front end structure or a rear end structure.
  • a cantilever in the context of the invention may be a substantially one-sided fixed carrier.
  • the cantilever beam protrudes in particular in the direction of a
  • a low overlap frontal collision in the sense of the present invention is a frontal collision of the vehicle body with an obstacle.
  • the obstacle may be a fixed, rigid obstacle or accident opponent, i. another
  • Motor vehicle ⁇ be.
  • low coverage means that Obstacle and the vehicle body, or the motor vehicle, not centrally collide with each other but offset from each collide, in particular such that the frontal collision substantially in an area outside the
  • Longitudinal carrier takes place, i. on one side of the side member, on which there is a wheel receiver.
  • a low overlap frontal collision may mean overlap of the vehicle body with the vehicle transverse direction obstacle of about 25% or less.
  • the wheel mount can be a left or a right wheel mount.
  • the cantilever can be fixed torque-resistant to the side member.
  • the end portion of the bumper cross member and the end face of the cantilever in the frontal collision are formed cooperatively such that on the
  • the lateral force causes the collision opponents in the lateral direction, ie transverse to the direction of collision, are pushed away from each other and thus the
  • the cantilever beam extends obliquely forwardly between a vehicle transverse direction and a vehicle longitudinal direction from the longitudinal member.
  • the cantilever can in an angular range of 35 ° to 55 ° to the
  • the cantilever can also be referred to as a diagonal carrier. In these angular ranges is the frontal support of the deformed
  • the cantilever beam, the side rail and the bumper cross member are substantially in one plane.
  • This plane is preferably parallel to the longitudinal axis and the transverse axis of the motor vehicle or the motor vehicle body.
  • the vehicle body of the present invention has a left side member and a right side member, at the front ends of which
  • the vehicle body also has a left cantilever and a right cantilever.
  • the left cantilever is supported on the left side member and the right cantilever is on the right side
  • left cantilever can also be supported via a suitable connection to the right side member and the right cantilever can be connected via a suitable connection with the left
  • the bumper cross member and / or the side member and / or the cantilever can be formed from an aluminum material.
  • the present invention is particularly advantageous because aluminum has a lower yield strength and the cantilever can prevent tearing of the end portion of the bumper cross member by excessive deformation as soon as the end portion on the front side of the
  • the present invention is in bodies taking into account a lightweight construction with lightweight materials and high security at
  • Wheel support provided a support beam, which is designed such that a transmitted via a wheel load of the frontal collision is received by the support beam and that the support support is in particular designed such that it in the frontal collision, a movement of the wheel in the transverse direction
  • Direction of travel or contrary to the direction of travel meant other side of the wheel, wherein on one side of the wheel of the Kragjun is arranged.
  • the Kragong in the vehicle longitudinal direction of the bumper cross member, the Kragong, the wheel with a wheel and the support support are arranged one behind the other.
  • the wheel can be supported on the support bracket, on the other hand, the support support by its special training allows a deflection of the wheel to the outside, so that it is not in the direction of a passenger compartment in the
  • Vehicle body can penetrate.
  • the support carrier has a Abgleitschräge for the wheel, which is designed such that the wheel is slidable to the outside.
  • the wheel is slidable to the outside.
  • Support support fixed to the side rail.
  • the support beam can also be attached to another side member, e.g. be fixed to a central longitudinal beam, while the cantilever at the front
  • the motor vehicle body with the support carrier of the support support is provided with a jacking device.
  • a jacking device According to a preferred embodiment of the motor vehicle body is the
  • End portion of the bumper cross member formed as a closed or open hollow profile. Furthermore, a profile reinforcement is formed in the hollow profile.
  • the profile reinforcement may be a reinforcement which is designed such that a deformation, for example compression, of the hollow profile of the end section of the bumper cross member in the case of
  • the profile reinforcement is advantageous in that it increases a strength of the hollow profile and limits a compressibility of the hollow profile. If the hollow section is less easily compressed, it can also better resist a bending moment. A premature failure of the
  • the profile reinforcement is particularly advantageous in the case of a hollow profile, which consists of a material with a low yield strength, since in this case a rupture of the end portion of the bumper cross member can be effectively prevented in the collision with low coverage.
  • a hollow profile which consists of a material with a low yield strength
  • Profile reinforcement particularly great advantages when the hollow profile is wholly or partially formed of an aluminum material.
  • the profile reinforcement is arranged only in the region of the end portion of the bumper cross member, which in the case of
  • the profile reinforcement is particularly effective.
  • a merely local arrangement of the profile reinforcement is also particularly weight-saving.
  • the profile reinforcement may be formed such that it is not or substantially non-deformable due to the low overlap collision.
  • non-deformable in this context is the
  • the professional reinforcement is preferably formed from a foamed or non-foamed plastic material.
  • Main load direction of collision is designed with low coverage.
  • the profile reinforcement can be formed as easily as possible with sufficient strength and non-deformability.
  • a wall thickness of the profile of the bumper cross member can be made smaller by the presence of the profile reinforcement with the same strength, so that the
  • Bumper cross member is lighter.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a lower body frame of a motor vehicle body according to an embodiment of the
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an end portion of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the end portion of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view through the end portion of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view through the end portion of FIG.
  • Bumper cross member according to a variant of the embodiment.
  • Figure 1 is a plan view of a lower frame of a
  • the lower frame of the vehicle body 1 is made of aluminum according to the embodiment substantially.
  • the motor vehicle body 1 has a left front side member 3 and a right front side member 4.
  • a bumper cross member 5 is arranged at the ends of the left side member 3 and the right side member 4.
  • a left end portion 51 of the bumper cross member 5 projects beyond the left front side member 3 and a right end portion 52 of the bumper cross member 5 projects beyond the right front side member 4.
  • Longitudinal member 3 is a Kragkon 7 fixed torque.
  • a right Kragkon 8 is fixed torque-resistant to the right front side member 4.
  • the left cantilever 7 is arranged in a space between a left wheel 9 and the left end 51 of the bumper cross member 5.
  • the right Kragkon 8 between a right wheel 10 and the right end portion 52 of the bumper cross member 5 is arranged.
  • Wheel 9 is disposed between the support beam 11 and the cantilever 7.
  • the support beam 11 should in the frontal collision case with less
  • the support beam 11 has a Abgleitschräge 111 which is designed and arranged so that it favors sliding of the left wheel in the frontal collision case with low coverage to the outside.
  • a support beam 12 is formed with a Abgleitschräge 112, which is located behind the wheel 10 in the direction of travel
  • the support beam 11 is fixed to a left middle side member 13, which is arranged slightly offset from the left front side member 3.
  • the support beam 12 is arranged on a right middle side member 14, which is slightly offset from the right front side member 4.
  • the support beams 11 and 12 are also each with the function of a
  • Jack jack recording provided.
  • a strut 15 is shown in the manner of a framework, between the left front side member 3 and the right front
  • Figure 2 shows a front portion of the left front side member 3, the torque-fixed fixed cantilever beam 7 and the left end portion 51 of the bumper cross member 5, wherein the bumper cross member 5 is fixed torque-tight at the front end of the longitudinal member 3.
  • an obstacle 19 is shown schematically in Figure 2.
  • the motor vehicle or the motor vehicle body is staggered on the obstacle 19.
  • the center of the obstacle 19 is located outside of the longitudinal member 3.
  • the end portion 51 of the bumper cross member 5 is bent backward by the obstacle 19 until the end portion 51 of the bumper cross member 5 meets the front end 71 of the left cantilever 7.
  • the strength of the cantilever beam 7 and the support of the cantilever beam 7 on the longitudinal member 3 is designed such that lateral forces occur, the collision opponents, in this case the motor vehicle and the obstacle 19, push away or move away, as in particular by an arrow In this way, a frontal collision energy can be reduced, as far as the collision opponents are pushed away from each other and not the corresponding
  • Collision energy must be absorbed by the vehicle body.
  • a collision opponent may be a fixed obstacle or may be another oncoming vehicle that collides with this vehicle or the vehicle body with little overlap.
  • the collision opponent hits the left wheel, which is not shown in Figures 2 and 3, and presses it against the support element 11, which is shown in Figure 1.
  • the wheel continues to hit the sliding bevel 111 of the support bracket 11.
  • the sliding bevel causes the wheel to slide along the sliding bevel 111 and thus in the transverse direction of the wheel
  • Motor vehicle body 1 This favors a movement of the wheel to the outside.
  • Support support advantageous in that frontal collision forces are derived laterally.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the end section 51 of the bumper cross member 5.
  • the Endabschntit 51 as preferably the entire bumper cross member 5, formed as a closed hollow profile.
  • the closed hollow profile may be formed in one piece or may consist of a U-shaped profile and a thereto consist of fixed plate element.
  • a chamber of the hollow profile is a
  • Profile reinforcement 21 is arranged.
  • the profile reinforcement 21 substantially fills in the entire hollow profile cross-section, but can also only fill parts thereof.
  • the profile reinforcement 21 according to the present embodiment fills out the part of the hollow profile of the end portion 51 of the scaffold cross member 5, which in the case of collision with low overlap on the front end 71 the cantilever 7 meets.
  • the profile reinforcement 21 is in the width direction of the
  • the profile reinforcement 21 causes that the end portion 51 of
  • Bumper cross member 5 which strikes in the collision on the front end 71 of the cantilever 7, is not compressed.
  • a bending of the end portion 51 of the bumper cross member 5 is limited by the collision opponent advantageous.
  • a yield point of the material of the end portion 51 of the bumper cross member is thus only at a later date or not achieved.
  • FIG. 5 shows an alternative to the hollow profile shown in FIG.
  • the alternative hollow profile is formed with two chambers, whereas the hollow profile shown in Figure 4 has only one chamber.
  • a profile reinforcement 21 is arranged in each chamber of the alternative hollow profile.

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Abstract

Eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Längsträger (3), einen Stoßfängerquerträger (5), der an einem Ende des Längsträgers fixiert ist, wobei ein Endabschnitt (51) des Stoßfängerquerträgers in Querrichtung über den Längsträger hinaus ragt, und einen Kragträger (7), der in einen Zwischenraum zwischen einer Radaufnahme und dem Stoßfängerquerträger hineinragt. Der Kragträger und der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers sind derart zusammenwirkend angeordnet, dass bei einer Frontalkollision, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, der durch die Frontalkollision verformte Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers auf ein stirnseitiges Ende (71) des Kragträgers trifft und an diesem stirnseitigen Ende abstützbar ist, so dass eine weitere Verformung des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers verhindert ist.

Description

Kraftfahrzeugkarosserie, die für eine Kollision mit geringer Überdeckung ausgelegt ist
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug karosserie für ein Kraftfahrzeug, die für eine Kollision mit geringer Überdeckung ausgelegt bzw. optimiert ist.
In jüngerer Zeit gibt es Anstrengungen, eine Crashfestigkeit von
Kraftfahrzeugkarosserien für den Fall einer Frontalkollision mit geringer
Überdeckung zu erhöhen.
Zum Beispiel ist aus der WO 2007/101285 A2 eine Abweisvorrichtung bei teilüberdeckter Frontalkollision für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei die
Abweisvorrichtung bewirken soll, dass bei einer Kollision eine Querkraft auf die Kraftfahrzeugkarosserie bzw. auf das Kraftfahrzeug wirkt. Die Abweisvorrichtung besteht aus einer gelenkigen Trägerkonstruktion, die im Falle einer Kollision mit geringer Überdeckung mit einem Kollisionsgegner, wie einem anderen
Kraftfahrzeug, dafür sorgt, dass ein Rad das Kraftfahrzeugs vorteilhaft
eingeschlagen wird.
Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Kraftfahrzeugkarosserie, die für eine Kollision mit geringer Überdeckung ausgelegt ist, zu schaffen, wobei die Karosserie mit einfachen Mitteln derart ausgebildet ist, dass eine Querkraft oder Querbeschleunigung auf die Kraftfahrzeugkarosserie im Falle der Kollision mit geringer Überdeckung wirkt
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugkarosserie gelöst, die die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen
Längsträger, einen Stoßfängerquerträger, der an einem Ende des Längsträgers fixiert ist, wobei ein Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers in Querrichtung über den Längsträger hinaus ragt, und einen Kragträger, der in einen Zwischenraum zwischen einer Radaufnahme und dem Stoßfängerquerträger hineinragt. Der Kragträger und der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers sind derart
zusammenwirkend angeordnet, dass bei einer Frontalkoliision, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, der durch die Frontalkollision verformte Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers auf ein stirnseitiges Ende des Kragträgers trifft und an diesem stirnseitigen Ende abstützbar ist, so dass eine weitere
Verformung des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers verhindert ist.
Somit wird der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers bei einer Frontalkollision nur bis zu einem gewissen Grad verformt, d.h. in Kollisionsrichtung verbogen oder abgeknickt. Diese teilweise Verformung des Endabschnitts bewirkt zum Einen schon eine gewisse Absorbierung der Kollisionsenergie und zum Anderen kann hierdurch ein seitliches Abrutschen oder Abgleiten zwischen den Kollisionsgegnern stattfinden. Des Weiteren kann der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers nicht soweit verformt werden, dass er eine Streckgrenze erreicht und abreißt. Bei dem Längsträger kann es sich um einen vorderen und/oder einen hinteren Längsträger handeln. Dementsprechend kann der Stoßfängerquerträger ein vorderer
Längsträger oder ein hinterer Längsträger sein. Ein betreffender Abschnitt der Kraftfahrzeugkarosserie, der den Längsträger und den Stoßfängerquerträger aufweist, kann Teil einer Vorderwagenstruktur oder einer Hinterwagenstruktur sein.
Ein Kragträger im Sinne der Erfindung kann ein im Wesentlichen einseitig fixierter Träger sein. Der Kragträger ragt insbesondere in Richtung einer
Fahrzeugaußenseite vor.
Eine Frontalkollision mit geringer Überdeckung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Frontalkollision der Fahrzeugkarosserie mit einem Hindernis. Das Hindernis kann ein festes, starres Hindernis oder ein Unfallgegner, d.h. ein anderes
Kraftfahrzeug^, sein. Der Ausddruck„geringe Überdeckung" bedeutet, dass das Hindernis und die Kraftfahrzeugkarosserie, bzw. das Kraftfahrzeug, nicht mittig zueinander kollidieren sondern versetzt zueinander kollidieren, insbesondere derart, dass die Frontallkollision im Wesentlichen in einem Bereich außerhalb des
Längsträgers stattfindet, d.h. auf einer Seite des Längsträgers, auf der sich eine Radaufnahme befindet. Eine Frontalkollision mit geringer Überdeckung kann eine Überdeckung der Fahrzeugkarosserie mit dem Hindernis in Fahrzeugquerrichtung von ungefähr 25% oder weniger bedeuten.
Bei der Radaufnahme kann es sich um eine linke oder eine rechte Radaufnahme handeln.
Der Kragträger kann an dem Längsträger drehmomentfest fixiert sein.
Hierdurch kann bei der Kollision der Fahrzeugkarosserie mit geringer Überdeckung der Kragträger durch die Fixierung an dem Längsträger Energie in den Längsträger hinein ableiten.
Bevorzugt ist bei der Kraftfah rzeug karosserie gemäß der vorliegenden Erfindung der Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers und die Stirnseite des Kragträgers bei der Frontalkollision derart zusammenwirkend ausgebildet, dass auf die
Kraftfahrzeugkarosserie im Falle der Kollision eine Querkraft wirkt.
Die Querkraft bewirkt, dass die Kollisionsgegner in seitlicher Richtung, also quer zur Kollisionsrichtung, voneinander weggeschoben werden und damit die
Kollisionsenergie reduziert wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Kraftfahrzeugkarosserie der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Kragträger zwischen einer Fahrzeugquerrichtung und einer Fahrzeuglängsrichtung von dem Längsträger schräg nach vorne. Insbesondere kann sich der Kragträger in einem Winkelbereich von 35° bis 55° zu dem
Längsträger schräg nach vorne erstrecken. Besonders vorteilhaft ist ein Winkel von ca. 45°. Daher kann der Kragträger auch als Diagonalträger bezeichnet werden. In diesen Winkelbereichen ist die stirnseitige Abstützung des verformten
Stoßfängerquerträgers an dem Kragträger besonders geeignet, um besagte
Querkräfte zwischen den Kollisionsgegnern zu erzeugen.
Vorteilhaft befinden sich bei der Kraftfahrzeugkarosserie der vorliegenden Erfindung der Kragträger, der Längsträger und der Stoßfängerquerträger im Wesentlichen in einer Ebene, Diese Ebene liegt bevorzugt parallel zu der Längsachse und der Querachse des Kraftfahrzeugs bzw. der Kraftfahrzeugkarosserie.
Bevorzugt hat die Kraftfahrzeugkarosserie der vorliegenden Erfindung einen linken Längsträger und einen rechten Längsträger, an deren vorderen Enden der
Stoßfängerquerträger, der über den linken Längsträger und rechten Längsträger hinausragt, fixiert ist. Dementsprechend hat die Kraftfahrzeugkarosserie auch einen linken Kragträger und einen rechten Kragträger. Der linke Kragträger ist an dem linken Längsträger abgestützt und der rechte Kragträger ist an dem rechten
Längsträger abgestützt. Darüber hinaus kann aber zusätzlich der linke Kragträger über eine geeignete Verbindung an dem rechten Längsträger abgestützt sein und kann der rechte Kragträger über eine geeignete Verbindung mit dem linken
Längsträger abgestützt sein.
Hierdurch ist eine in Querrichtung besonders große Festigkeit der
Kraftfahrzeugkarosserie ermöglicht.
Gemäß einer Weiterbildung der Kraftfahrzeugkarosserie der vorliegenden Erfindung können der Stoßfängerquerträger und/oder der Längsträger und/oder der Kragträger aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet sein.
Insbesondere, wenn der Stoßfängerquerträger wegen des Gewichtsvorteils des Aluminiums aus Aluminium hergestellt ist, ist die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft, da Aluminium eine geringere Streckgrenze aufweist und der Kragträger ein Abreißen des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers durch übermäßige Verformung verhindern kann, sobald der Endabschnitt auf die Stirnseite des
Kragträgers trifft, . Insgesamt ist die vorliegende Erfindung bei Karosserien unter Berücksichtigung eines Leichtbaus mit Leichtbauwerkstoffen und einer hohen Sicherheit bei
Kolsionen mit geringer Überdeckung geeignet.
Bevorzugt ist bei der Kraftfahrzeugkarosserie auf der anderen Seite der
Radaufnahme ein Abstützträger vorgesehen, der derart ausgeführt ist, dass eine über ein Rad übertragene Last der Frontalkollision durch den Abstützträger aufnehmbar ist und dass der Abstützträger insbesondere derart ausgebildet ist, dass er bei der Frontalkollision eine Bewegung des Rads in Querrichtung
unterstützt. Mit der anderen Seite der Radaufnahme ist insbesondere die in
Fahrtrichtung oder entgegen der Fahrtrichtung andere Seite der Radaufnahme gemeint, wobei auf der einen Seite der Radaufnahme der Kragträger angeordnet ist. Mit anderen Worten sind in Fahrzeuglängsrichtung der Stoßfängerquerträger, der Kragträger, die Radaufnahme mit einem Rad und der Abstützträger hintereinander angeordnet.
Bei einer Frontalkollision kann sich gemäß dem vorstehend beschriebenen Merkmal das Rad zum Einen an dem Abstützträger abstützen, zum Anderen ermöglicht der Abstützträger durch seine besondere Ausbildung eine Auslenkung des Rades nach außen, so dass dieses nicht in Richtung einer Fahrgastzelle in die
Fahrzeugkarosserie eindringen kann.
Bevorzugt hat der Abstützträger eine Abgleitschräge für das Rad, die derart ausgebildet ist, dass das Rad nach außen abgleitbar ist. Bevorzugt ist der
Abstützträger an dem Längsträger fixiert.
Der Abstützträger kann auch an einem anderen Längsträger, z.B. an einem mittleren Längsträger, fixiert sein, während der Kragträger an dem vorderen
Längsträger fixiert ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Kraftfahrzeug karosserie mit dem Abstützträger ist der Abstützträger mit einer Wagenheberaufnahme versehen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Kraftfahrzeugkarosserie ist der
Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers als geschlossenes oder offenes Hohlprofil ausgebildet. Ferner ist in dem Hohlprofil eine Profilverstärkung ausgebildet.
Die Profilverstärkung kann insbesondere eine Verstärkung sein, die derart ausgebildet ist, dass eine Verformung, beispielsweise ein Zusammendrücken, des Hohlprofils des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers im Falle der
Frontalkollision mit geringer Überdeckung unterbunden oder zumindest
eingeschränkt ist.
Die Profilverstärkung ist dahingehend vorteilhaft, dass Sie eine Festigkeit des Hohlprofils erhöht und eine Zusammendrückbarkeit des Hohlprofils einschränkt. Wenn das Hohlprofil weniger leicht zusammengedrückt werden kann, kann es auch einem Biegemoment besser widerstehen. Ein vorzeitiges Versagen des
Stoßfängerquerträgers kann somit besser verhindert werden und die
Zusammenwirkung mit dem Kragträger kann damit besser erhalten werden.
Die Profilverstärkung ist insbesondere im Falle eines Hohlprofils, das aus einem Werkstoff mit einer niedrigen Streckgrenze besteht, vorteilhaft, da hierbei ein Reißen des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers bei der Kollision mit geringer Überdeckung wirksam unterbunden werden kann. Zum Beispiel hat die
Profilverstärkung besonders große Vorteile, wenn das Hohlprofil ganz oder teilweise aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Kraftfahrzeugkarrosserie mit der vorstehend beschriebenen Profilverstärkung ist die Profilverstärkung nur in dem Bereich des Endabschnitts des Stoßfängerquerträgers angeordnet, der im Falle der
Frontalkollision mit geringer Überdeckung auf das stirnseitige Ende des
Kragträgers trifft.
In diesem Bereich ist die Profilverstärkung besonders wirksam. Eine lediglich lokale Anordnung der Profilverstärkung ist zudem besonders gewichtsparend. Ferner kann die Profilverstärkung derartig ausgebildet, dass sie durch die Kollision mit geringer Überdeckung nicht oder im Wesentlichen nicht verformbar ist.
Mit dem Ausdruck„nicht verformbar" ist in diesem Zusammenhang die
Nichtverformbarkeit bei den bei der Frontalkollision mit geringer Überdeckung auftretenden Kräften gemeint.
Bevorzugt ist die Profiiverstärkung aus einem geschäumten oder nichtgeschaumten Kunststoffmaterial ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich kann die Profilverstärkung aus einem metallischen
Strangpressprofil ausgebildet sein, dessen Strangpressrichtung in eine
Hauptlastrichtung der Kollision mit geringer Überdeckung ausgebildet ist.
Damit kann die Profilverstärkung möglichst leicht bei hinreichender Festigkeit und Nichtverformbarkeit ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine Wandstärke des Profils des Stoßfängerquerträger durch das Vorhandensein der Profilverstärkung bei gleichbleibender Festigkeit geringer gewählt werden, so dass der
Stoßfängerquerträger leichter ist.
Vorstehend genannte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung können soweit möglich miteinander kombiniert werden.
Kurzbeschreibung der Figuren:
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf einen unteren Karosserierahmen einer Kraftfahrzeugkarosserie gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf einen Endabschnitt eines
Stoßfängerquerträgers, einen Längsträger und einen Kragträger der Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vor einer Frontalkollision. Fig. 3 ist eine schematische Draufsicht auf den Endabschnitt des
Stoßfängerquerträgers, den Längsträger und den Kragträger der
Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während der Frontalkoilision.
Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht durch den Endabschnitt des
Stoßfängerquerträgers gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht durch den Endabschnitt des
Stoßfängerquerträgers gemäß einer Variante des Ausführungsbeispiels.
Nachstehend erfolgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren 1 bis 3.
In Figur 1 ist eine Draufsicht auf einen unteren Rahmen einer
Kraftfahrzeugkarosserie 1 gezeigt. Der untere Rahmen der Kraftfahrzeugkarosserie 1 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus Aluminium gefertigt. Die Kraftfahrzeugkarosserie 1 weist einen linken vorderen Längsträger 3 und einen rechten vorderen Längsträger 4 auf. An den Enden des linken Längsträgers 3 und des rechten Längsträgers 4 ist ein Stoßfängerquerträger 5 angeordnet. Ein linker Endabschnitt 51 des Stoßfängerquerträgers 5 überkragt den linken vorderen Längsträger 3 und ein rechter Endabschnitt 52 des Stoßfängerquerträgers 5 überkragt den rechten vorderen Längsträger 4. An dem linken vorderen
Längsträger 3 ist ein Kragträger 7 drehmomentfest fixiert. Ebenso ist an dem rechten vorderen Längsträger 4 ein rechter Kragträger 8 drehmomentfest fixiert. Der linke Kragträger 7 ist in einem Zwischenraum zwischen einer linken Radaufnahme 9 und dem linken Endabschnitt 51 des Stoßfängerquerträgers 5 angeordnet. Ebenso ist der rechte Kragträger 8 zwischen einer rechten Radaufnahme 10 und dem rechten Endabschnitt 52 des Stoßfängerquerträgers 5 angeordnet. In Längsrichtung hinter der Radaufnahme 9 befindet sich ein Abstützträger 11. D.h. die
Radaufnahme 9 ist zwischen dem Abstützträger 11 und dem Kragträger 7 angeordnet. Der Abstützträger 11 soll im Frontalkollisionsfall mit geringer
Überdeckung eine Last eines nicht dargestellten linken Rades aufnehmen. Ferner hat der Abstützträger 11 eine Abgleitschräge 111 , die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie ein Abgleiten des linken Rads im Frontalkollisionsfall mit geringer Überdeckung nach außen hin begünstigt. Analog ist auf der rechten Seite der Kraftfahrzeugkarosserie 1 ein Abstützträger 12 mit einer Abgleitschräge 112 ausgebildet, der sich in Fahrtrichtung hinter der Radaufnahme 10 befindet
Der Abstützträger 11 ist an einem linken mittleren Längsträger 13 fixiert, der leicht versetzt zu dem linken vorderen Längsträger 3 angeordnet ist Ebenso ist der Abstützträger 12 an einem rechten mittleren Längsträger 14 angeordnet, der leicht versetzt zu dem rechten vorderen Längsträger 4 ausgebildet ist.
Die Abstützträger 11 und 12 sind ferner jeweils mit der Funktion einer
Wagenheberaufnahme versehen.
Ferner ist in Figur 1 eine Verstrebung 15 nach Art eines Fachwerks gezeigt, die zwischen dem linken vorderen Längsträger 3 und dem rechten vorderen
Längsträger 4 angeordnet und fixiert ist. Über die Verstrebungsanordnung 15 ist der linke Kragträger zusätzlich an dem rechten vorderen Längsträger abgestützt Ferner ist über die Verstrebung 15 der rechte Kragfräger 8 zusätzlich an dem linken vorderen Längsträger 3 abgestützt.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf Figuren 2 und 3 eine Funktion der
Kraftfahrzeugkarosserie bei einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung erläutert.
Figur 2 zeigt einen vorderen Abschnitt des linken vorderen Längsträgers 3, den daran drehmomentfest fixierten Kragträger 7 sowie den linken Endabschnitt 51 des Stoßfängerquerträgers 5, wobei der Stoßfängerquerträger 5 an dem vorderen Ende des Längsträgers 3 drehmomentfest fixiert ist. Als Kollisionsgegner ist in Figur 2 schematisch ein Hindernis 19 dargestellt.
Bei der Frontalkollision mit geringer Überdeckung trifft das Kraftfahrzeug bzw. die Kraftfahrzeugkarosserie versetzt auf das Hindernis 19. Insbesondere befindet sich die Mitte des Hindernisses 19 außerhalb des Längsträgers 3. Wie in Figur 3 gezeigt ist, wird bei der Kollision mit geringer Überdeckung der Endabschnitt 51 des Stoßfängerquerträgers 5 durch das Hindernis 19 nach hinten gebogen, und zwar bis der Endabschnitt 51 des Stoßfängerquerträgers 5 auf das stirnseitige Ende 71 des linken Kragträgers 7 trifft. Dabei ist die Festigkeit des Kragträgers 7 und die Abstützung des Kragträgers 7 an dem Längsträger 3 derart ausgelegt, dass Querkräfte auftreten, die die Kollisionsgegner, in diesem Fall das Kraftfahrzeug und das Hindernis 19, voneinander wegdrücken bzw. wegbewegen, wie insbesondere auch durch einen Pfeil in Figur 3 dargestellt ist, Hierdurch kann eine Frontalkollisionsenergie verringert werden, soweit die Kollisionsgegner voneinander weggedrückt werden und nicht mehr die entsprechende
Kollisionsenergie von der Kraftfahrzeugkarosserie aufgenommen werden muss.
Wie bereits vorstehend erläutert, kann ein Kollisionsgegner ein festes Hindernis sein oder kann ein anderes, entgegenkommendes Fahrzeug sein, das nur wenig überlappend mit diesem Fahrzeug bzw. der Kraftfahrzeugkarosserie kollidiert.
Im Zuge eines weiteren Verlaufs der Kollision trifft der Kollisionsgegner auf das linke Rad, das in Figuren 2 und 3 nicht dargestellt ist, und drückt dieses gegen das Abstützelement 11 , das in Figur 1 dargestellt ist. Bei einem normalen Verlauf der Frontalkollision mit geringer Überdeckung trifft das Rad dabei weiterhin auf die Abgleitschräge 111 des Abstützträgers 11. Die Abgleitschräge bewirkt ein Abgleiten des Rads entlang der Abgleitschräge 111 und damit in Querrichtung der
Kraftfahrzeugkarosserie 1. Hierdurch wird eine Bewegung des Rads nach außen hin begünstigt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wirken also der Kragträger als auch der
Abstützträger vorteilhaft dahingehend, dass Frontalkollisionskräfte seitlich abgeleitet werden.
In Figur 4 ist eine Schnittansicht des Endabschnitts 51 des Stoßfängerquerträgers 5 gezeigt. Der Endabschntit 51 ist, wie bevorzugt der gesamte Stoßängerquerträger 5, als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet. Das geschlossene Hohlprofil kann einstückig ausgebildet sein oder kann aus einem U-förmigen Profil und einem daran fixierten Plattenelement bestehen. In einer Kammer des Hohlprofils ist eine
Profilverstärkung 21 angeordnet. Die Profilverstärkung 21 füllt im Wesentlichen den gesamten Hohlprofilquerschnitt aus, kann aiterativ aber auch nur Teile davon ausfüllen, Die Profilverstärkung 21 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel füllt den Teil des Hohlprofils des Endabschnitts 51 des Stofifängerquerträgers 5 aus, der im Falle der Kollision mit geringer Überdeckung auf das stirnseitige Ende 71 das Kragträgers 7 trifft. Die Profilverstärkung 21 ist in Richtung der Breite des
Kraftfahrzeugs in etwa so breit, wie das stirnseitige Ende 71 des Kragträgers 7.
Die Profilverstärkung 21 bewirkt, dass das der Endabschnitt 51 des
Stoßfängerquerträgers 5, der bei der Kollision auf das stirnseitige Ende 71 des Kragträgers 7 trifft, nicht zusammengedrückt wird. Somit ist auch eine Biegung des Endabschnitts 51 des Stoßfängerquerträgers 5 durch den Kollisionsgegner vorteilhaft eingeschränkt. Eine Streckgrenze des Materials des Endabschnitts 51 des Stoßfängerquerträgers wird damit erst zu einem späteren Zeitpunkt bzw. gar nicht erreicht.
In Figur 5 ist eine Alternative zu dem in Figur 4 gezeigten Hohlprofil dargestellt. Insbesondere ist das alternative Hohlprofil mit zwei Kammern ausgebildet, wohingegen das Hohlprofil, das in Figur 4 gezeigt ist, lediglich eine Kammer aufweist. In jeder Kammer des alternativen Hohlprofils ist eine Profilverstärkung 21 angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugkarosserie (1 ) mit
einem Längsträger (3, 4),
einem Stoßfängerquerträger (5), der an einem Ende des
Längsträgers (3, 4) fixiert ist und wobei ein Endabschnitt (51, 52) des Stoßfängerquerträgers (5) in Querrichtung über den Längsträger (3, 4) hinausragt, und
einem Kragträger (7, 8), der in einen Zwischenraum zwischen einer Radaufnahme (9, 10) und dem Stoßfängerquerträger (5) hineinragt, wobei der Kragträger (7, 8) und der Endabschnitt (51 , 52) des
Stoßfängerquerträgers (5) derart zusammenwirkend angeordnet sind, dass bei einer Frontalkollision, insbesondere einer Frontalkollision mit geringer Überdeckung, der durch die Frontalkollision verformte Endabschnitt (51, 52) des Stoßfängerquerträgers (5) auf ein stirnseitiges Ende (71 , 81) des Kragträgers (7, 8) trifft und an diesem stirnseitigen Ende (71, 81) abstützbar ist, so dass eine weitere Verformung des Endabschnitts (51 , 52) des Stoßfängerquerträgers (5) verhindert ist
2. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 1 , wobei der
Endabschnitt (51 , 52) des Stoßfängerquerträgers (5) und das stirnseitige Ende (71 , 81 ) des Kragträgers (7, 8) bei der Frontalkollision derart zusammenwirken, dass auf die Kraftfahrzeugkarosserie (1) eine Querkraft wirkt.
3. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentansprüche 1 oder 2, wobei sich der Kragträger {7, 8) zwischen einer Fahrzeugquerrichtung und einer
Fahrzeuglängsrichtung von dem Längsträger (3, 4) schräg nach vorne erstreckt, und der Kragträger (7, 8) insbesondere in einem Winkel von 35° bis 55°, beispielsweise 45°, zu dem Längsträger (3, 4) ausgebildet ist,
4. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei der Kragträger (7, 8), der Längsträger (3, 4} und der Stoßfängerquerträger (5) im Wesentlichen in einer Ebene, insbesondere in einer Ebene parallel zur Längsachse und zur Querachse der Kraftfahrzeugkarosserie (1 ), liegen.
5. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei die Kraftfahrzeugkarosserie (1 ) einen linken Längsträger (3) und einen rechten Längsträger (4), an deren vorderen Enden der Stoßfängerquerträger (5), der über den linken Längsträger (3) und den rechten Längsträger (4) hinausragt, fixiert ist, sowie einen linken Kragträger (7) und einen rechten Kragträger (8) aufweist, wobei sich insbesondere der linke Kragträger (7) und der rechte Kragträger (8) sich sowohl an dem linken Längsträger (3) als auch an dem rechten Längsträger (4) abstützen.
6. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei der Längsträger (3, 4) und/oder der Stoßfängerquerträger (5) und/oder der Kragträger (7, 8) aus einem Aluminiumwerkstoff ausgebildet sind.
7. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei auf der anderen Seite der Radaufnahme (9, 10) ein Abstützträger (11, 12) vorgesehen ist, der derart ausgeführt ist, dass eine über ein Rad übertragene Last der Frontalkollision durch den Abstützträger (11 , 12) aufnehmbar ist und dass der Abstützträger (11, 12) insbesondere derart ausgebildet ist, dass er bei der Frontalkollision eine Bewegung des Rads in Querrichtung unterstützt.
8. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 7, wobei der Abstützträger (11 , 12) eine Abgleitschräge (111 , 112) für das Rad aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das Rad nach außen abgleitbar ist.
9. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 7 oder 8, wobei der
Abstützträger (11 , 12) an dem Längsträger oder einem weiteren Längsträger (13, 14) fixiert ist.
10. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 7 bis 9, wobei an dem Abstützträger (11 , 12) eine Wagenheberaufnahme ausgebildet ist.
11. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, wobei der Endabschnitt (51 , 52) des Stoßfängerquerträgers (5) als geschlossenes oder offenes Hohlprofil ausgebildet ist und in dem Hohlprofil eine Profilverstärkung (21) ausgebildet ist.
12. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 11 , wobei die Profilverstärkung (21) nur in dem Bereich des Endabschnitts (51 , 52) des
Stoßfängerquerträgers (5) angeordnet ist, der im Falle der Frontalkollision mit geringer Überdeckung auf das stirnseitige Ende (71 , 81) des
Kragträgers (7, 8) trifft.
13. Kraftfahrzeugkarosserie nach Patentanspruch 11 oder 12, wobei die
Profilverstärkung (21 ) derartig ausgebildet ist, das es durch die Frontalkollision mit geringer Überdeckung nicht verformbar ist.
14. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 11 bis 13, wobei die Profilverstärkung (21) aus einem geschäumten oder nichtgeschäumten Kunststoffmaterial ausgebildet ist.
15. Kraftfahrzeugkarosserie nach einem der Patentansprüche 11 bis 14, wobei die Profilverstärkung (21) aus einem metallischen Strangpressprofil ausgebildet ist, dessen Strangpressrichtung in eine Hauptlastrichtung der Kollision mit geringer Überdeckung ausgebildet ist.
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