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DE3419002A1 - Aussteifung von selbsttragenden fahrzeugaufbauten - Google Patents

Aussteifung von selbsttragenden fahrzeugaufbauten

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DE3419002A1
DE3419002A1 DE19843419002 DE3419002A DE3419002A1 DE 3419002 A1 DE3419002 A1 DE 3419002A1 DE 19843419002 DE19843419002 DE 19843419002 DE 3419002 A DE3419002 A DE 3419002A DE 3419002 A1 DE3419002 A1 DE 3419002A1
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DE
Germany
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strut
diagonal struts
cross
central
diagonal
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DE19843419002
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English (en)
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DE3419002C2 (de
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Gerhard Burk
Heinrich 7032 Sindelfingen Eckhardt
Hubert Dipl.-Ing. 7031 Grafenau Hutai
Manfred 7277 Wildberg Mordau
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Publication of DE3419002A1 publication Critical patent/DE3419002A1/de
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Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/045Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the instrument panel or dashboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/14Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

  • "Aussteifung von selbsttragenden Fahrzeug-
  • aufbauten" Die Erfindung betrifft eine Aussteifung von selbsttragenden Fahrzeugaufbauten, bei der sich eine rohrförmige Strebe zwischen einem mitteltunnelseitigen Anschlußbereich und einem außenliegenden, unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger erstreckt, und bei der der Mitteltunnel durch einen fahrzeugbodenseitigen Querträger mit seitlichen Längsträgern verbunden ist.
  • Eine Aussteifung dieser Art ist der DE-OS 21 59 313 bereits als bekannt zu entnehmen. Bei dieser bekannten Ausführungsform erfolgt bereits eine Aussteifung der Sicherheitszelle eines selbsttragenden Aufbaues von Kraftwagen in Aufbaulängsrichtung, da der Verformungswiderstand des unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden, außenliegenden Querträgers durch Abstrebung zum Fahrzeugboden hin deutlich erhöht ist. Diese Längsstrebe wirkt sich bei einem reinen Frontalaufprall, der sich über die gesamte Vorderwagenbreite erstreckt, vorteilhaft auf die passive Unfallsicherheit aus, da im Vorderwagen befindliche Aggregate wirksam daran gehindert werden, zu weit in den Kraftwageninnenraum vorzudringen. Der reine Frontalaufprall ist statistisch gesehen jedoch relativ selten. Beim sehr viel häufigeren Offset-Aufprall, der nur einen Randabschnitt des Vorderwagenquerschnitts erfaßt, vermag das Verstärkungs-Aufbauteil nur noch einen geringfügig erhöhten Insassenschutz zu bieten, da der Fußraum der Fahrer-bzw. Beifahrerseite unter Aufrechterhaltung einer steiferen Längsmittelebene der Sicherheitszelle verformt werden kann, wenn der Kraftstoß vornehmlich über einen der seitlichen Gabelträger eingeleitet wird. Gleiches gilt für die Verformung der seitlichen Vorderwandsäulen bei einem Seitenaufprall.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entsprechende Aussteifung unter gleichzeitiger Materialoptimierung derart weiterzuentwickeln, daß die Steifigkeit der Sicherheitszelle im Falle eines Offset- und Seitenaufpralls deutlich erhöht ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
  • Durch die besondere Anordnung der Diagonalstreben ist die Verwindungssteifigkeit des gesamten Aufbaues erhöht, so daß sich die Diagonalstreben insbesondere für den Einbau in selbsttragende Kabriolett-Aufbauten eignen.
  • Die gemäß Patentanspruch 2 vorgesehene Ausgestaltung verbessert die passive Unfallsicherheit des naturgemäß am häufigsten besetzten Fahrerplatzes noch weiter wobei selbstverständlich auch beide Diagonalstreben über jeweils eine Querstrebe mit der ihnen zugeordneten Vorderwandsäule verbunden sein können.
  • Dies erscheint dann besonders sinnvoll, wenn keine selbsttragende Instrumententafel vorgesehen wird, da die Querstreben die Funktion eines Instrumententafelträgers mitübernehmen können.
  • Darüber hinaus kann die Querstrebe nach den Patentansprüchen 6 und 7 als Tragelement für einen Knieschutz-Deformationskörper herangezogen werden. Durch den Anschluß des Rohrkörpers an die Querstrebe auf ganzer Länge derselben wird die Knicksteifigkeit der Querstrebe erhöht, so daß sie im Hinblick auf die geforderte Leichtbauweise unterdimensioniert werden kann.
  • Bei Befestigung einer Lenksäule an einer Konsole im "verdichteten" Stabwerksbereich gemäß Patentanspruch 3 wird die durch Verwindungen des Aufbaus bedingte Schwingungsamplitude erheblich herabgesetzt, so daß der negative Effekt des "Lenkradflatterns" nicht mehr auftreten kann.
  • In den Patentansprüchen 4 und 5 ist die Anordnung und Lagesicherung einer Klimatisierungsanlage vorgesehen.
  • Die Klimatisierungsanlage umfaßt in üblicher Weise entweder eine Heizungs/Lüftungskombination oder eine Heizungs/Kühlungs/Lüftungskombination. Sie kann ohne Beeinträchtigung durch die Diagonalstreben in den Mittelbereich der Instrumententafel integriert sein, wobei sie zur Vermeidung aufwendiger Befestigungsmittel auf den Diagonalstreben abgestützt sein kann. Darüber hinaus wird sie bei Überschreiten der für die Befestigungsmittel zulässigen Grenzwerte durch den Spanngurt daran gehindert, in den Fahrzeuginnenraum vorzudringen und damit das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen zu vergrößern.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Aussteifung anhand einer Zeichnung erläutert. Diese stellt in Fig. 1 die Anordnung der Diagonalstreben in einem Kraftwagenaufbau in einer Vorderansicht, in Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht, und in Fig. 3 die Anordnung gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht dar.
  • In den Fig. 1 bis Fig. 3 ist ein vorderer Bereich der Sicherheitszelle eines selbsttragenden Aufbaues 1 eines Kabrioletts erkennbar. Eine Vorderwand 2 steift den vorderen Bereich des Aufbaus 1, der einen unterhalb einer Windschutzscheibe verlaufenden Querträger 3, seitliche Vorderwandsäulen 4 und einen mit einem Mitteltunnel (5) versehenen Boden 6 umfaßt, gegen Verwindung aus. Zur weiteren Erhöhung der Verwindungssteifigkeit sind zwei Diagonalstreben 7 vorgesehen, die sich auf einem Obergurt 8 des Mitteltunnels 5 einerseits und an dem Querträger 3 andererseits abstützen. Die Diagonalstreben 7 sind hier als Rundrohr ausgebildet, wobei jedoch auch andere geschlossene, dünnwandige Hohlprofile zum Einsatz kommen können. Die Winkelsteifigkeit der Diagonalstreben 7 gegenüber den Anschlußteilen ist durch großformatige Knotenbleche 9 und 10 weiter erhöht. Im oberen Bereich der linken, fahrerseitigen Diagonalstrebe 7 ist eine Konsole 11 unlösbar mit der Diagonalstrebe 7 verbunden, an der eine Lenksäule lösbar befestigbar ist. Darüber hinaus ist im Anschlußbereich der Konsole 11 eine Querstrebe 12, die in Fahrzeugquer- richtung verläuft und mit der Vorderwandsäule verschweißt ist, mit der Diagonalstrebe 7 verbunden. Die Konsole 11 ersetzt hierbei eine Halbschale eines Knotenbleches 13.
  • In Längsrichtung gesehen ist der Anschlußbereich der Diagonalstreben 7 am Obergurt 8 des Mitteltunnels 5 so gewählt, daß die virtuelle Verlängerung der Mittellängsachse beider Diagonalstreben 7 in Richtung eines Querträgers 14 des Fahrzeugbodens 6 verläuft. Hierdurch ergeben sic besonders günstige Verwindungswerte.
  • Zwischen den Diagonalstreben 7 ist eine Klimatisierungsanlage eingebaut, die in einem Gehäuse 15 zusammengefaßt ist. Um zu vermeiden, daß das Gehäuse 15 z.B.
  • durch Verformen der Vorderwand 2 in der Fahrzeuginnenraum gedrückt werden kann, verläuft auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Bedienseite des Gehäuses 15 ein Spanngurt 16, der mittels zweier Laschen 17, die an den Diagonalstreben 7 festgelegt sind, gespannt ist.
  • Zur weiteren Erhöhung der passiven Unfallsicherheit verläuft unterhalb der Querstrebe 12 ein Rohrkörper 18, der die Aufgabe hat, einen Knieaufprall des Fahrers unter Absorption wesentlicher Anteile der Aufprallenergie durch Deformation zu mildern. Der Rohrkörper 18 ist vorzugsweise auf ganzer Länge lösbar oder unlösbar mit der Querstrebe 12 verbunden und stützt sich in Aufprallbeanspruchungsrichtung an derselben ab. Durch die Abstützung des Rohrkörpers 18 auf ganzer Länge der Querstrebe 12 wird einerseits ein Ausknicken der Querstrebe 12 und andererseits ein Ausweichen des Rohrkörpers 18 bei auf diesen einwirkender. Aufprallbeanspruchung verhindert. Diese Wirkungen sind deshalb unerwünscht, weil sie im Ablauf der Deformation des Rohrkörpers 18 zu Spannungsspitzen führten.
  • Mit der erläuterten Aussteifung wird somit die passive Unfallsicherheit insgesamt erheblich erhöht, ohne daß dies zu Beeinträchtigungen des Bauraumes im Fahrzeuginnenraum führt.
  • - Leerseite -

Claims (7)

  1. Patentansprüche ussteifung von selbsttragenden Fahrzeugaufbauten, der der sich eine rohrförmige Strebe zwischen einem mitteltunnelseitigen Anschlußbereich und einem außenliegenden, unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger erstreckt, und bei der der Mitteltunnel durch einen fahrzeugbodenseitigen Querträger mit seitlichen Längsträgern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe von zwei im wesentlichen geraden Diagonalstreben t7) gebildet wird, die mindestens annähernd spiegelbildlich zur Mittellängsebene des Fahrzeugs verlaufen, und daß die Diagonalstreben (7) einerseits an einem Obergurt (8) des Mitteltunnels (5) und andererseits im wesentlichen in der Flucht der Mittellängsebene beidseitig vom Mitteltunnel (5) angeordneter Vordersitze jeweils an den unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger (3) angeschlossen sind, wobei die Längsanordnung des Anschlußbereichs der Diagonalstreben (7) am Mitteltunnel (5) derart gewählt ist, daß die virtuelle Verlängerung der Mittellängsachse beider Diagonalstreben (7) in Richtung des fahrzeugbodenseitigen Querträgers (14) weist.
  2. 2. Aussteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die lenkradseitige Diagonalstrebe (7) durch eine im wesentlichen achsparallel zum Querträger (14) verlaufende Querstrebe (12) mit einer zugeordneten Vorderwandsäule (4) verbunden ist.
  3. 3. Aussteifung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an das von der Diagonalstrebe (7) und der Querstrebe (12) gebildete Stabwerk eine Konsole (11) zur Lenksäulenbefestigung angeschlossen ist.
  4. 4. Aussteifung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Diagonalstreben (7) eine in einem Gehäuse (15) zusammengefaßte Klimatisierungsanlage angeordnet ist.
  5. 5. Aussteifung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstreben (7) durch einen Spanngurt (16) verbunden sind, der auf der bedienseitigen Seitenwand des Gehäuses (15) verläuft.
  6. 6. Aussteifung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Knieschutz-Deformationskörper an der Querstrebe (12) abgestützt ist.
  7. 7. Aussteifung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Knieschutz-Deformationsköprer als achsparallel zur Querstrebe (12) verlaufender Rohrkörper (18) ausgebildet ist und auf ganzer Länge an der Querstrebe (12) anliegt.
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