DE102012004103A1 - Kraftfahrzeugvorrichtung - Google Patents

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DE102012004103A1
DE102012004103A1 DE201210004103 DE102012004103A DE102012004103A1 DE 102012004103 A1 DE102012004103 A1 DE 102012004103A1 DE 201210004103 DE201210004103 DE 201210004103 DE 102012004103 A DE102012004103 A DE 102012004103A DE 102012004103 A1 DE102012004103 A1 DE 102012004103A1
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energy
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DE201210004103
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English (en)
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Klaus Beschle
Christoph Böhm
Richard Kindich
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Mercedes Benz Group AG
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Daimler AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, 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
    • B62D21/152Front or rear frames
    • B62D21/155Sub-frames or underguards
    • 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
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Frontbereich (10a; 10b), der zumindest eine frontseitige Trägereinheit (11a; 11b) zu einer Aufnahme wenigstens einer Vorderachse aufweist, einem Heckbereich (12a; 12b), der zumindest eine heckseitige Trägereinheit (13a; 13b) zu einer Aufnahme wenigstens einer Hinterachse oder eine rohbaufeste Achsanbindung aufweist, und einer zu einer crashenergieübertragenden Kopplung des Frontbereichs (10a; 10b) und des Heckbereichs (12a; 12b) vorgesehenen Energieübertragungseinheit (14a; 14b), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Crashfall eine Crashenergie zumindest teilweise an einer Fahrgastzelle (15a; 15b) vorbeizuleiten. Es wird vorgeschlagen, dass die Energieübertragungseinheit (14a; 14b) zumindest ein Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die frontseitige Trägereinheit (11a; 11b) und die heckseitige Trägereinheit (13a; 13b) oder die rohbaufeste Achsanbindung wenigstens teilweise crashenergieübertragend miteinander zu koppeln.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 40 22 137 C1 ist bereits eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Frontbereich, einem Heckbereich und einer zu einer crashenergieübertragenden Kopplung des Frontbereichs und des Heckbereichs vorgesehenen Energieübertragungseinheit, die dazu vorgesehen ist, in einem Crashfall eine Crashenergie an einer Fahrgastzelle vorbeizuleiten, bekannt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheit von Insassen eines die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs zu erhöhen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Frontbereich, der zumindest eine frontseitige Trägereinheit zu einer Aufnahme wenigstens einer Vorderachse aufweist, einem Heckbereich, der zumindest eine heckseitige Trägereinheit zu einer Aufnahme wenigstens einer Hinterachse oder eine rohbaufeste Achsanbindung aufweist, und einer zu einer crashenergieübertragenden Kopplung des Frontbereichs und des Heckbereichs vorgesehenen Energieübertragungseinheit, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Crashfall eine Crashenergie zumindest teilweise an einer Fahrgastzelle vorbeizuleiten.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Energieübertragungseinheit zumindest ein Energieübertragungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, die frontseitige Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit oder die rohbaufeste Achsanbindung wenigstens teilweise crashenergieübertragend miteinander zu koppeln. Dadurch kann eine Crashenergie in der frontseitigen Trägereinheit und in der heckseitigen Trägereinheit durch Belastung von Trägem der Trägereinheiten abgebaut werden, wodurch ein Crashenergieabbaupotenzial erhöht werden kann. Es kann die frontseitige Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit zum Crashenergieabbau genutzt werden, wodurch besonders einfach und kostengünstig nutzbare Energieabbauressourcen erhöht werden können. Weiter kann ein Kraftfahrzeug mit einer sicheren Fahrgastzelle realisiert werden, das einen kleinen Überstand aufweist und/oder in einer Faserverbundbauweise hergestellt ist. Es kann eine Belastung von Insassen eines die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs in einem Crashfall reduziert werden, wodurch eine Sicherheit der Insassen des die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs erhöht werden kann.
  • Die Energieübertragungseinheit ist vorzugsweise als eine mechanische Energieübertragungseinheit ausgebildet. Unter einer „crashenergieübertragenden Kopplung” soll insbesondere eine Kopplung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, die in einem als Frontalcrash ausgebildeten Crashfall entstehende Crashenergie zumindest teilweise von der frontseitigen Trägereinheit in die heckseitige Trägereinheit und/oder die in einem als Heckcrash ausgebildeten Crashfall entstehende Crashenergie zumindest teilweise von der heckseitigen Trägereinheit in die frontseitige Trägereinheit weiterzuleiten, wobei in beiden Crashfällen die Crashenergie vorzugsweise zumindest teilweise an der Fahrgastzelle vorbeigeleitet wird. Vorzugsweise leitet das zumindest eine Energieübertragungselement durch die crashenergieübertragende Kopplung die Crashenergie zu einem, vorzugsweise zusätzlichen Crashenergieabbau weiter. Unter „zusätzlich” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Crashenergieabbau in einer einem Crash zugewandten Trägereinheit vor der crashenergieübertragenden Kopplung zu einem gewissen Maß bereits stattgefunden hat und/oder bei vorliegender crashenergieübertragenden Kopplung in beiden Trägereinheiten stattfindet. Unter einem „Crashfall” soll insbesondere ein Zusammenstoß des die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs mit zumindest einem anderen Kraftfahrzeug und/oder einem Hindernis verstanden werden, durch den eine axiale Kraft auf zumindest eine der Trägereinheiten einwirkt. Vorzugsweise ist der Crashfall als ein Frontalcrash, ein frontseitiger Offsetcrash, ein Heckcrash oder ein heckseitiger Offsetcrash ausgebildet. Unter einem „frontseitigen Offsetcrash” soll insbesondere ein Crashfall verstanden werden, in dem das Kraftfahrzeug mit seiner Front versetzt mit dem anderen Kraftfahrzeug und/oder dem Hindernis zusammenstößt, d. h., in dem das Kraftfahrzeug vorteilhaft mit nur einer Frontseite der Front mit dem anderen Kraftfahrzeug und/oder dem Hindernis zusammenstößt. Unter einem „heckseitigen Offsetcrash” soll insbesondere ein Crashfall verstanden werden, in dem das Kraftfahrzeug mit seinem Heck versetzt mit dem anderen Kraftfahrzeug und/oder dem Hindernis zusammenstößt, d. h., in dem das Kraftfahrzeug vorteilhaft mit nur einer Heckseite des Hecks mit dem anderen Kraftfahrzeug und/oder dem Hindernis zusammenstößt.
  • Unter einer „Crashenergie” soll insbesondere eine durch den Crashfall verursachte Energie verstanden werden, die vorteilhaft zumindest eine parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Kraftfahrzeugs wirkende Kraftkomponente aufweist. Unter einem „Energieübertragungselement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das, vorzugsweise lediglich, zur Weiterleitung der Crashenergie von der frontseitigen Trägereinheit in die heckseitige Trägereinheit und/oder von der heckseitigen Trägereinheit in die frontseitige Trägereinheit vorgesehen ist und dabei vorzugsweise dazu vorgesehen ist, eine zumindest wesentliche Verformung der Fahrgastzelle zu verhindern und/oder zu überbrücken. Das zumindest eine Energieübertragungselement verhindert und/oder überbrückt die zumindest wesentliche Verformung vorteilhaft durch eine Verformung einer dem Crash abgewandten Trägereinheit. Vorteilhaft ersetzt das zumindest eine Energieübertragungselement die wesentliche Verformung durch die Verformung der dem Crash abgewandten Trägereinheit. Unter einer einem Crash zugewandten Trägereinheit” soll insbesondere eine Trägereinheit verstanden werden, die bei dem Crashfall direkt belastet wird. Unter „direkt” soll dabei insbesondere ohne ein Eingreifen des zumindest einen Energieübertragungselements, ohne ein Weiterleiten der Crashenergie durch das zumindest eine Energieübertragungselement und/oder ohne ein Übertragen der Crashenergie durch das zumindest eine Energieübertragungselement verstanden werden. Unter einer „einem Crash abgewandten Trägereinheit” soll insbesondere eine Trägereinheit verstanden werden, die bei dem Crashfall indirekt, vorzugsweise durch das zumindest eine Energieübertragungselement, belastet wird. In dem als Frontalcrash und/oder frontseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall ist vorzugsweise die frontseitige Trägereinheit als die dem Crash zugewandte Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit als die dem Crash abgewandte Trägereinheit ausgebildet. In dem als Heckcrash und/oder heckseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall ist vorzugsweise die heckseitige Trägereinheit als die dem Crash zugewandte Trägereinheit und die frontseitige Trägereinheit als die dem Crash abgewandte Trägereinheit ausgebildet.
  • Vorteilhaft ist das zumindest eine Energieübertragungselement dazu vorgesehen, in dem als Frontalcrash und/oder frontseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall, die dadurch entstehende Crashenergie zumindest teilweise von der frontseitigen Trägereinheit in die heckseitige Trägereinheit und in dem als Heckcrash und/oder heckseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall, die dadurch entstehende Crashenergie zumindest teilweise von der heckseitigen Trägereinheit in die frontseitige Trägereinheit weiterzuleiten, wobei das zumindest eine Energieübertragungselement eine weitergeleitete Crashenergie an der Fahrgastzelle zumindest teilweise vorbeileitet. Unter „eine Crashenergie zumindest teilweise an der Fahrgastzelle vorbeizuleiten” soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der Crashenergie ohne eine zumindest wesentliche Belastung, insbesondere Verformung, der Fahrgastzelle von der frontseitigen Trägereinheit in die heckseitige Trägereinheit und/oder von der heckseitigen Trägereinheit in die frontseitige Trägereinheit weiter geleitet wird. Vorzugsweise ist das zumindest eine Energieübertragungselement länglich ausgebildet. Unter „länglich” soll insbesondere verstanden werden, dass das zumindest eine Energieübertragungselement eine Haupterstreckung aufweist, die wesentlich größer ist als eine erste zur Haupterstreckung senkrecht orientierte Erstreckung und als eine zweite zur Haupterstreckung und zur ersten Erstreckung senkrecht orientierte Erstreckung des zumindest einen Energieübertragungselements. Unter „wesentlich größer” soll insbesondere verstanden werden, dass die Haupterstreckung mindestens 5 mal, vorteilhaft mindestens 20 mal und besonders vorteilhaft mindestens 40 mal größer ist als die senkrecht zu der Haupterstreckung orientierten Erstreckungen des zumindest einen Energieübertragungselements. Vorzugsweise ist die Haupterstreckung des zumindest einen Energieübertragungselements zumindest im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs orientiert. Unter „im Wesentlichen parallel” soll insbesondere eine Abweichung von einer parallelen Orientierung verstanden werden, die maximal 20 Grad, vorteilhaft maximal 10 Grad und besonders vorteilhaft maximal 5 Grad beträgt. Das zumindest eine Energieübertragungselement ist vorteilhaft als ein von einer Kraftfahrzeugwelle verschiedenes Element ausgebildet. Vorzugsweise ist das zumindest eine Energieübertragungselement als ein von den Trägereinheiten verschiedenes Element ausgebildet. Dem zumindest einen Energieübertragungselement fehlt vorteilhaft eine Tragfunktion und/oder eine Momentenübertragungsfunktion. Das zumindest eine Energieübertragungselement ist vorzugsweise gelenkfrei ausgebildet. Unter einer „frontseitigen Trägereinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest einen frontseitigen Träger aufweist, der wenigstens zur Aufnahme der Vorderachse und/oder einer frontseitigen Motor- und/oder Getriebeeinheit vorgesehen ist. Der frontseitige Träger ist vorzugsweise als ein frontseitiger Längsträger, ein frontseitiger Querträger oder als ein frontseitiger Integralträger ausgebildet. Unter einer „heckseitigen Trägereinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest einen heckseitigen Träger aufweist, der wenigstens zur Aufnahme der Hinterachse und/oder einer heckseitigen Motor- und/oder Getriebeeinheit vorgesehen ist. Der heckseitige Träger ist vorzugsweise als ein heckseitiger Längsträger oder ein Hinterachsträger ausgebildet. Falls ein Konzept ohne heckseitige Trägereinheit zum Einsatz kommen soll, so kann die Energie, welche von der Energieübertragungseinheit nach hinten geleitet wird, an eine rohbaufeste Achsanbindung weitergeleitet werden. Dies ist der Punkt, an welchem die Achsen hinten angebunden sind. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Energieübertragungselement dazu vorgesehen ist, eine dem Heckbereich zugewandte Seite des Frontbereichs und eine dem Frontbereich zugewandte Seite des Heckbereichs wenigstens teilweise crashenergieübertragend miteinander zu koppeln. Dadurch können der Frontbereich und der Heckbereich besonders einfach crashenergieübertragend miteinander gekoppelt werden, wodurch Kosten reduziert werden können. Das zumindest eine Energieübertragungselement ist vorzugsweise axial zwischen der frontseitigen Trägereinheit und der heckseitigen Trägereinheit angeordnet.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Energieübertragungselement dazu vorgesehen ist, erst ab einem definierten Crashenergieabbau in einer einem Crash zugewandten Trägereinheit die frontseitige Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit crashenergieübertragend miteinander zu koppeln. Dadurch kann eine Beschädigung beider Trägereinheiten bei geringen Crashenergien und/oder bei Crashfällen, in den die Fahrgastzelle ungefährdet ist, vermieden werden, wodurch Reparaturkosten verringert werden können. Vorzugsweise erfolgt ein bestimmter Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit bevor ein Crashenergieabbau in der dem Crash abgewandten Trägereinheit stattfindet. Darunter, dass „das zumindest eine Energieübertragungselement dazu vorgesehen ist, erst ab einem definierten Crashenergieabbau in einer dem Crash zugewandten Trägereinheit die frontseitige Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit crashenergieübertragend miteinander zu koppeln” soll insbesondere verstanden werden, dass das zumindest eine Energieübertragungselement erst eine Crashenergie weiterleitet, wenn eine bestimmte Crashenergie in einer dem Crash zugewandten Trägereinheit abgebaut wurde. Vorzugsweise leitet das zumindest eine Energieübertragungselement eine Crashenergie, die durch einen Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit zu einer Belastung, insbesondere Verformung, der Fahrgastzelle führen würde, an die dem Crash abgewandte Trägereinheit weiter. Vorzugsweise koppelt das zumindest eine Energieübertragungselement die Trägereinheiten crashenergieübertragend miteinander lediglich bei Crashfällen, durch die eine bestimmte Crashenergie resultiert. Das zumindest eine Energieübertragungselement ist vorzugsweise dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Schwere des Crashfalls und/oder einer Höhe der Crashenergie die Trägereinheiten crashenergieübertragend miteinander zu koppeln. Das zumindest eine Energieübertragungselement greift vorzugsweise erst dann ein, wenn der definierte Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit erfolgt ist und ein weiterer Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit zu Lasten der Fahrgastzelle führen würde. Unter einem „Crashenergieabbau” soll insbesondere eine Absorption der Crashenergie verstanden werden, die durch eine Verformung, eine Komprimierung, eine axiale Verschiebung, ein gezieltes Versagen und/oder eine Beschädigung von Bauteilen, insbesondere von zumindest einem Träger der entsprechenden Trägereinheit, erfolgt. Unter einem „definierten Crashenergieabbau” soll insbesondere ein Abbau der Crashenergie verstanden werden, der durch die dem Crash zugewandte Trägereinheit abgebaut werden kann, ohne dass die Fahrgastzelle wesentlich belastet und/oder verformt wird.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Energieübertragungselement getrennt von der frontseitigen Trägereinheit und/oder der heckseitigen Trägereinheit ausgeführt ist, wodurch eine Kraftfahrzeugvorrichtung besonders einfach mit dem zumindest einen Energieübertragungselement nachgerüstet werden kann. Unter „getrennt” soll insbesondere ein Fehlen einer starren Verbindung verstanden werden.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Energieübertragungselement axial beabstandet zu der frontseitigen Trägereinheit und/oder der heckseitigen Trägereinheit angeordnet ist, wodurch die crashenergieübertragende Kopplung erst ab dem definierten Crashenergieabbau konstruktiv besonders einfach realisiert werden kann. Unter „axial beabstandet zu der frontseitigen Trägereinheit” soll insbesondere verstanden werden, dass ein der fronseitigen Trägereinheit zugewandtes Ende des zumindest einen Energieübertragungselements zumindest einen axialen Abstand zu der frontseitigen Trägereinheit, d. h. vorzugsweise zu allen frontseitigen Trägern, aufweist, der zu einem Greifen des zumindest einen Energieübertragungselements, einem Kontakt und/oder einer Weiterleitung der Crashenergie, vorteilhaft durch zumindest einen Träger der Trägereinheit und/oder durch das zumindest eine Energieübertragungselement, zuerst überwunden werden muss. Unter „axial beabstandet zu der heckseitigen Trägereinheit” soll insbesondere verstanden werden, dass ein der heckseitigen Trägereinheit zugewandtes Ende des zumindest einen Energieübertragungselements zumindest einen axialen Abstand zu der heckseitigen Trägereinheit, d. h. vorzugsweise zu allen heckseitigen Trägern, aufweist, der zu einem Greifen des zumindest einen Energieübertragungselements, einem Kontakt und/oder einer Weiterleitung der Crashenergie, vorteilhaft durch zumindest einen Träger der Trägereinheit und/oder durch das zumindest eine Energieübertragungselement, zuerst überwunden werden muss. Der Begriff „axial” ist hier insbesondere auf die Haupterstreckungsrichtung des die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs bezogen, so dass der Ausdruck „axial” vorteilhaft eine Richtung bezeichnet, die auf der Haupterstreckungsrichtung oder parallel zu dieser verläuft.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Energieübertragungselement drehfest angeordnet ist. Dadurch kann das zumindest eine Energieübertragungselement besonders kostengünstig angebracht werden. Das zumindest eine Energieübertragungselement ist vorzugsweise drehfest an einem Kraftfahrzeugunterboden angeordnet.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Frontbereich eine von der frontseitigen Trägereinheit aufgenommene Motor- und/oder Getriebeeinheit aufweist und das zumindest eine Energieübertragungselement dazu vorgesehen ist, die frontseitige Trägereinheit und die heckseitige Trägereinheit über die Motor- und/oder Getriebeeinheit crashenergieübertragend miteinander zu koppeln. Dadurch kann die Crashenergie besonders vorteilhaft von der frontseitigen Trägereinheit auf die heckseitige Trägereinheit und umgekehrt weitergeleitet werden. Die von der frontseitigen Trägereinheit aufgenommene Motor- und/oder Getriebeeinheit ist vorteilhaft als eine frontseitige Motor- und/oder Getriebeeinheit ausgebildet.
  • Weiter ist es vorteilhaft, wenn das zumindest eine Energieübertragungselement als ein Rohr ausgebildet ist, das zumindest eine Kraftfahrzeugwelle wenigstens teilweise umgibt, wodurch das zumindest eine Energieübertragungselement besonders platzsparend angeordnet werden kann. Vorzugsweise ist die Kraftfahrzeugwelle als eine Gelenkwelle ausgebildet.
  • Besonders bevorzugt weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Führungseinheit auf, die dazu vorgesehen ist, zur einer Anhebung der Fahrgastzelle in dem Crashfall zumindest einen Teil des Frontbereichs unter die Fahrgastzelle zwangszuführen. Dadurch kann eine Beschleunigung der Insassen und/oder eine Beschädigung der Fahrgastzelle reduziert werden, wodurch die Sicherheit der Insassen weiter erhöht werden kann. Vorteilhaft führt die Führungseinheit den zumindest einen Teil des Frontbereichs unter die Fahrgastzelle, wenn der definierte Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit erfolgt ist und damit vorteilhaft wenn ein definierter axialer Verschiebeweg der dem Crash zugewandten Trägereinheit überschritten ist. Vorzugsweise ist der zumindest eine Teil des Frontbereichs dazu vorgesehen, sich in dem Crashfall wenigstens teilweise unter die Fahrgastzelle zu bewegen. Vorzugsweise ist der zumindest eine Teil des Frontbereichs dazu vorgesehen, in dem Crashfall zumindest teilweise unter die Fahrgastzelle zu gleiten. Die Führungseinheit ist vorteilhaft dazu vorgesehen, zumindest teilweise eine Rampe für die Motor- und/oder Getriebeeinheit auszubilden. Besonders vorteilhaft ist die Führungseinheit zumindest durch einen Getriebetunnel der Kraftfahrzeugvorrichtung und/oder einen Querträger der Kraftfahrzeugvorrichtung ausgebildet.
  • Weiter wird ein Verfahren zu einem Abbau von Crashenergie in einer Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung, vorgeschlagen, in dem die Crashenergie in zumindest einem Crashfall in einem Frontbereich und in einem Heckbereich abgebaut wird, wobei die Crashenergie in einer frontseitigen Trägereinheit des Frontbereichs und in einer heckseitigen Trägereinheit des Heckbereichs abgebaut wird. Dadurch können hohe Crashenergien absorbiert werden. Vorzugsweise wird die Crashenergie zuerst in einer dem Crash zugewandten Trägereinheit und dann in einer dem Crash abgewandten Trägereinheit abgebaut.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch ein Kraftfahrzeug von unten, das eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Energieübertragungseinheit aufweist, vor einem Crashfall,
  • 2 schematisch das Kraftfahrzeug nach einem leichten Crashfall,
  • 3 schematisch das Kraftfahrzeug nach einem mittelschweren Crashfall,
  • 4 schematisch das Kraftfahrzeug nach einem schweren Crashfall,
  • 5 seitlich das Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und
  • 6 schematisch ein Kraftfahrzeug von unten, das eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer alternativ ausgebildeten Energieübertragungseinheit aufweist, nach einem schweren Crashfall.
  • Die 1 bis 4 zeigen schematisiert ein Kraftfahrzeug von unten. In der 5 ist das Kraftfahrzeug seitlich schematisiert dargestellt. Das Kraftfahrzeug weist eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Frontbereich 10a, einem Heckbereich 12a und einer axial zwischen dem Frontbereich 10a und dem Heckbereich 12a angeordneten Fahrgastzelle 15a auf. Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist weiter einen Kraftfahrzeugunterboden auf. Die Fahrgastzelle 15a ist in den 1 bis 4 durch den Kraftfahrzeugunterboden verdeckt. Das Kraftfahrzeug ist als ein Personenkraftfahrzeug ausgebildet. Grundsätzlich kann das Kraftfahrzeug auch als ein Nutzkraftfahrzeug ausgebildet sein.
  • Der Frontbereich 10a umfasst unter anderem eine Vorderachse mit Vorderrädern 23a, eine zu einer Bereitstellung eines Antriebsmoments vorgesehene fronseitige Motor- und Getriebeeinheit 21a, eine zu einer Aufnahme der Vorderachse und der Motor- und Getriebeeinheit 21a vorgesehene frontseitige Trägereinheit 11a, eine Stoßstange 24a und zwei zu einem Crashenergieabbau vorgesehene Crashboxen 25a, 26a. Die Crashboxen 25a, 26a sind axial zwischen der Stoßstange 24a und der frontseitigen Trägereinheit 11a angeordnet. Die frontseitige Trägereinheit 11a weist zwei Längsträger 27a, 28a, einen Querträger 29a und einen Integralträger 30a auf. Die Längsträger 27a, 28a, der Querträger 29a und der Integralträger 30a der frontseitigen Trägereinheit 11a nehmen die Vorderachse und die Motor- und Getriebeeinheit 21a auf. Die Stoßstange 24a ist an einer dem Heckbereich 12a abgewandten Seite 31a des Frontbereichs 10a angeordnet. Der Querträger 29a und ein Teil der Motor- und Getriebeeinheit 21a sind an einer dem Heckbereich 12a zugewandten Seite 19a des Frontbereichs 10a angeordnet. Grundsätzlich kann die Kraftfahrzeugvorrichtung auch eine Motoreinheit und eine Getriebeeinheit, die separat zueinander ausgeführt sind, aufweisen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Heckbereich 12a die Motor- und Getriebeeinheit 21a aufweist. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass der Frontbereich 10a die Motoreinheit und der Heckbereich 12a die Getriebeeinheit oder der Heckbereich 12a die Motoreinheit und der Frontbereich 10a die Getriebeeinheit aufweist.
  • Der Heckbereich 12a umfasst unter anderem eine Hinterachse mit Hinterrädern 32a und eine zu einer Aufnahme der Hinterachse vorgesehene heckseitige Trägereinheit 13a. Die heckseitige Trägereinheit 13a weist zwei Längsträger 33a, 34a und einen Hinterachsträger 35a auf. Der Hinterachsträger 35a nimmt die Hinterachse auf. Die Längsträger 33a, 34a sind an einer dem Frontbereich 10a abgewandten Seite 36a des Heckbereichs 12a angeordnet. Der Hinterachsträger 35a ist an einer dem Frontbereich 10a zugewandten Seite 20a des Heckbereichs 12a angeordnet.
  • Die Kraftfahrzeugvorrichtung weist weiter eine nicht dargestellte Kraftfahrzeugwelle auf, die ein Antriebsmoment von der Motor- und Getriebeeinheit 21a in die Hinterachse überträgt. Die Kraftfahrzeugwelle ist als eine Gelenkwelle ausgebildet. Zu einer Anordnung der Kraftfahrzeugwelle und teilweise der Motor- und Getriebeeinheit 21a weist die Kraftfahrzeugvorrichtung einen nicht näher dargestellten Getriebetunnel auf. Die Kraftfahrzeugwelle erstreckt sich entlang des Getriebetunnels.
  • Zu einer Bereitstellung einer sicheren Fahrgastzelle 15a weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine mechanische Energieübertragungseinheit 14a auf. Die Energieübertragungseinheit 14a leitet in einem schweren Crashfall einen Teil einer Crashenergie an der Fahrgastzelle 15a vorbei. Sie leitet in dem schweren Crashfall den Teil der Crashenergie von einer einem Crash zugewandten Trägereinheit an der Fahrgastzelle 15a vorbei in eine dem Crash abgewandte Trägereinheit weiter, wodurch die Crashenergie zuerst in der dem Crash zugewandten Trägereinheit und dann in der dem Crash abgewandten Trägereinheit abgebaut wird. Dazu koppelt die Energieübertragungseinheit 14a den Frontbereich 10a und den Heckbereich 12a crashenergieübertragend miteinander. Die Energieübertragungseinheit 14a ist unterhalb der Fahrgastzelle 15a angeordnet. Sie ist in einem Zustand des Kraftfahrzeugs, in dem das Kraftfahrzeug mit den Vorderrädern 23a und den Hinterrädern 32a auf einem Untergrund steht, unterhalb der Fahrgastzelle 15a angeordnet. Die Energieübertragungseinheit 14a ist als eine Crashenergieübertragungseinheit ausgebildet.
  • Die Energieübertragungseinheit 14a weist ein Energieübertragungselement 16a auf, das die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a teilweise crashenergieübertragend miteinander koppelt. Das Energieübertragungselement 16a leitet eine Crashenergie von der dem Crash zugewandten Trägereinheit in die dem Crash abgewandte Trägereinheit weiter, bevor die Crashenergie die Fahrgastzelle 15a wesentlich, d. h. insbesondere gesundheitsgefährdend, verformt. Das Energieübertragungselement 16a belastet die dem Crash abgewandte Trägereinheit zu einem zusätzlichen Crashenergieabbau. Es leitet eine axiale Verschiebekraft weiter. Die Trägereinheiten 11a, 13a bauen die Crashenergie ab. Sie bauen die Crashenergie im Wesentlichen durch eine plastische Verformung ab. Das Energieübertragungselement 16a ist als ein Crashenergieübertragungselement ausgebildet.
  • Das Energieübertragungselement 16a koppelt die dem Heckbereich 12a zugewandte Seite 19a des Frontbereichs 10a und die dem Frontbereich 10a zugewandte Seite 20a des Heckbereichs 12a teilweise crashenergieübertragend miteinander. Das Energieübertragungselement 16a kontaktiert ab einer bestimmten, durch die Crashenergie verursachten axialen Verschiebung der dem Crash zugewandten Trägereinheit die dem Heckbereich 12a zugewandte Seite 19a des Frontbereichs 10a und die dem Frontbereich 10a zugewandte Seite 20a des Heckbereichs 12a. Bei einer weiteren durch die Crashenergie verursachten axialen Verschiebung der dem Crash zugewandten Trägereinheit leitet das Energieübertragungselement 16a eine noch vorhandene, d. h. durch die dem Crash zugewandte Trägereinheit nicht abgebaute, Crashenergie in die dem Crash abgewandte Trägereinheit weiter. Die dem Crash abgewandte Trägereinheit baut diese noch vorhandene Crashenergie ab, wodurch eine wesentliche Verformung der Fahrgastzelle 15a vermieden wird.
  • Das Energieübertragungselement 16a koppelt erst ab einem definierten Crashenergieabbau in der dem Crash zugewandten Trägereinheit die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a crashenergieübertragend miteinander. Das Energieübertragungselement 16a leitet die Crashenergie erst in die dem Crash abgewandte Trägereinheit, wenn die dem Crash zugewandte Trägereinheit sich um die bestimmte axiale Verschiebung bewegt. Das Energieübertragungselement 16a wird erst dann aktiv, also überträgt erst dann die Crashenergie, wenn eine bestimmte Crashenergie in der dem Crash zugewandten Trägereinheit abgebaut ist. Es überträgt die Crashenergie erst dann, wenn ein weiterer Crashenergieeintrag in die dem Crash zugewandte Trägereinheit zu Lasten der Fahrgastzelle 15a führt.
  • Das Energieübertragungselement 16a ist getrennt von der frontseitigen Trägereinheit 11a und der heckseitigen Trägereinheit 13a ausgeführt. Dem Energieübertragungselement 16a fehlt eine starre Verbindung mit den Trägereinheiten 11a, 13a. Dem Energieübertragungselement 16a fehlt weiter eine starre Verbindung mit der Motor- Getriebeeinheit 21a, Das Energieübertragungselement 16a ist axial beabstandet zu der frontseitigen Trägereinheit 11a und der heckseitigen Trägereinheit 13a angeordnet. Das Energieübertragungselement 16a ist ebenfalls axial beabstandet zu der Motor- und Getriebeeinheit 21a angeordnet. Das Energieübertragungselement 16a weist ein axiales, der frontseitigen Trägereinheit 11a zugewandtes Ende 37a auf, das axial beabstandet zu der frontseitigen Trägereinheit 11a und der Motor- und Getriebeeinheit 21a angeordnet ist. Das der frontseitigen Trägereinheit 11a zugewandte Ende 37a des Energieübertragungselements 16a und die Motor- und Getriebeeinheit 21a weisen einen axialen Abstand zueinander auf, der zur Weiterleitung der Crashenergie zuerst überwunden werden muss. Das Energieübertragungselement 16a weist ein axiales, der heckseitigen Trägereinheit 13a zugewandtes Ende 38a auf, das axial beabstandet zu der heckseitigen Trägereinheit 13a angeordnet ist. Das der heckseitigen Trägereinheit 13a zugewandte Ende 38a des Energieübertragungselements 16a und der Hinterachsträger 35a der heckseitigen Trägereinheit 13a weisen einen axialen Abstand zueinander auf, der zur Weiterleitung der Crashenergie zuerst überwunden werden muss. Grundsätzlich kann das Energieübertragungselement 16a aber auch mit der frontseitigen Trägereinheit 11a, der Motor- und Getriebeeinheit 21a oder mit der heckseitigen Trägereinheit 13a starr verbunden sein.
  • Das Energieübertragungselement 16a ist drehfest an dem Kraftfahrzeugunterboden angeordnet. Es ist in dem Getriebetunnel angeordnet. Das Energieübertragungselement 16a ist drehfest an dem Kraftfahrzeugunterboden gelagert. Es ist fest mit dem Kraftfahrzeugunterboden verbunden. Das Energieübertragungselement 16a verläuft entlang des Kraftfahrzeugunterbodens. Das Energieübertragungselement 16a ist axial zwischen der frontseitigen Trägereinheit 11a und der heckseitigen Trägereinheit 13a angeordnet. Es ist axial gänzlich zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet. Das Energieübertragungselement 16a weist eine Haupterstreckung auf, die parallel zu einer Haupterstreckung des Kraftfahrzeugs orientiert ist. Es ist mittig angeordnet. Das Energieübertragungselement 16a ist hohl ausgebildet. Das Energieübertragungselement 16a ist als ein Rohr ausgebildet, das die Kraftfahrzeugwelle umgibt. Die Kraftfahrzeugwelle ist innerhalb des Energieübertragungselements 16a angeordnet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel koppelt das Energieübertragungselement 16a die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a indirekt miteinander. Das Energieübertragungselement 16a koppelt die Trägereinheiten 11a, 13a über die von der frontseitigen Trägereinheit 11a aufgenommene Motor- und Getriebeeinheit 21a miteinander. In einem als Frontalcrash oder einem frontseitigen Offsetcrash ausgebildeten Crashfall leitet das Energieübertragungselement 16a die Crashenergie von der Motor- und Getriebeeinheit 21a in die heckseitige Trägereinheit 13a weiter. In einem als Heckcrash oder einem frontseitigen Offsetcrash ausgebildeten Crashfall leitet das Energieübertragungselement 16a die Crashenergie von der heckseitigen Trägereinheit 13a in die Motor- und Getriebeeinheit 21a weiter.
  • Das Energieübertragungselement 16a ist zur crashenergieübertragenden Kopplung der Trägereinheiten 11a, 13a zum Kontakt mit der Motor- und Getriebeeinheit 21a und dem Hinterachsträger 35a vorgesehen. Das Energieübertragungselement 16a koppelt die Trägereinheiten 11a, 13a mittels eines Kontakts der Motor- und Getriebeeinheit 21a und des Hinterachsträgers 35a miteinander. Es stellt zur crashenergieübertragenden Kopplung der Trägereinheiten 11a, 13a einen Kontakt zwischen der Motor- und Getriebeeinheit 21a und dem Hinterachsträger 35a her und überbrückt damit die Fahrgastzelle 15a. In dem als Frontalcrash oder frontseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall kontaktiert die Motor- und Getriebeeinheit 21a, und damit die dem Heckbereich 12a zugewandte Seite 19a des Frontbereichs 10a, nach dem bestimmten Crashenergieabbau in der frontseitigen Trägereinheit 11a das der frontseitigen Trägereinheit 11a zugewandte Ende 37a des Energieübertragungselements 16a. Bei weiterem Crashenergieeintrag und damit weiterer axialer Verschiebung schiebt die Motor- und Getriebeeinheit 21a das Energieübertragungselement 16a in Richtung heckseitiger Trägereinheit 13a. Bei einer bestimmten Crashenergie und damit einem bestimmten axialen Verschiebeweg der Motor- und Getriebeeinheit 21a kontaktiert das der heckseitigen Trägereinheit 13a zugewandte Ende 38a des Energieübertragungselements 16a den Hinterachsträger 35a, und damit die dem Frontbereich 10a zugewandte Seite 20a des Heckbereichs 12a, wodurch die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a crashenergieübertragend miteinander gekoppelt sind. Erfolgt ein weiterer Crashenergieeintrag, und damit eine weitere axiale Verschiebung der Motor- und Getriebeeinheit 21a, baut das Energieübertragungselement 16a und die heckseitige Trägereinheit 13a zusätzlich eine Crashenergie bei gleichzeitiger Umgehung der Fahrgastzelle 15a durch plastische Verformung ab. Das Energieübertragungselement 16a koppelt die Trägereinheiten 11a, 13a unterhalb der Fahrgastzelle 15a crashenergieübertragend miteinander, bevor die Fahrgastzelle 15a durch die Crashenergie verformt wird.
  • Analog erfolgt die crashenergieübertragende Kopplung in dem als Heckcrash oder heckseitiger Offsetcrash ausgebildeten Crashfall. In dem Heckcrash oder heckseitigen Offsetcrash kontaktiert der Hinterachsträger 35a, und damit die dem Frontbereich 10a zugewandte Seite 20a des Heckbereichs 12a, nach dem bestimmten Crashenergieabbau in der heckseitigen Trägereinheit 13a das der heckseitigen Trägereinheit 13a zugewandte Ende 38a des Energieübertragungselements 16a. Bei weiterem Crashenergieeintrag und damit weiterer axialer Verschiebung schiebt der Hinterachsträger 35a das Energieübertragungselement 16a in Richtung frontseitiger Trägereinheit 13a. Bei einer bestimmten Crashenergie, und damit einem bestimmten axialen Verschiebeweg des Hinterachsträgers 35a, kontaktiert das der frontseitigen Trägereinheit 11a zugewandte Ende 37a des Energieübertragungselements 16a die Motor- und Getriebeeinheit 21a, und damit die dem Heckbereich 12a zugewandte Seite 19a des Frontbereichs 10a, wodurch die heckseitige Trägereinheit 13a und die frontseitige Trägereinheit 11a crashenergieübertragend miteinander verbunden sind. Erfolgt ein weiterer Crashenergieeintrag und damit eine weitere axiale Verschiebung des Hinterachsträgers 35a baut das Energieübertragungselement 16a und die frontseitige Trägereinheit 11a zusätzlich eine Crashenergie bei gleichzeitiger Umgehung der Fahrgastzelle 15a durch plastische Verformung ab. Das Energieübertragungselement 16a koppelt die Trägereinheiten 11a, 13a unterhalb der Fahrgastzelle 15a crashenergieübertragend miteinander, bevor die Fahrgastzelle 15a durch die Crashenergie verformt wird.
  • Zur einer Anhebung der Fahrgastzelle 15a in dem schweren Crashfall weist die Kraftfahrzeugvorrichtung eine Führungseinheit 22a auf, die einen Teil des Frontbereichs 10a in dem schweren Crashfall unter die Fahrgastzelle 15a zwangsführt. Die Führungseinheit 22a führt in dem schweren Crashfall die Motor- und Getriebeeinheit 21a und die Vorderachse unter die Fahrgastzelle 15a. Sie führt die Motor- und Getriebeeinheit 21a und die Vorderachse bei einer axialen Verschiebung derselben unterhalb die Fahrgastzelle 15a. Dabei hebt die Motor- und Getriebeeinheit 21a die Fahrgastzelle 15a gegen eine Schwerkraftrichtung 39a an. Die Führungseinheit 22a stellt eine Zwangsführung der Motor- und Getriebeeinheit 21a ein, durch die die Motor- und Getriebeeinheit 21a die Fahrgastzelle 15a anhebt.
  • Die Führungseinheit 22a bildet eine Rampe für die Motor- und Getriebeeinheit 21a aus. Zu einer Ausbildung der Führungseinheit 22a weist die Kraftfahrzeugvorrichtung Querträger 40a auf, die vor einer Stirnwand der Fahrgastzelle 15a angeordnet sind. Die Querträger 40a sind als Verstärkungen der Stirnwand ausgebildet. Weiter ist zur Ausbildung der Führungseinheit 22a der Getriebetunnel speziell ausgebildet. Außerdem weist die Kraftfahrzeugvorrichtung Sollbruchstellen auf, die ein Lösen der Fahrgastzelle 15a von einem Kraftfahrzeugrahmen ermöglichen. Der Getriebetunnel und die Querträger 40a bilden die Rampe aus. In dem Frontalcrash oder frontseitigem Offsetcrash gleitet die Motor- und Getriebeeinheit 21a bei einer bestimmten Crashenergie, und damit einer bestimmten axialen Verschiebung der Motor- und Getriebeeinheit 21a in Richtung der Fahrgastzelle 15a, an den Querträgern 40a unter die Fahrgastzelle 15a und hebt die Fahrgastzelle 15a entgegen der Schwerkraftrichtung 39a von dem Kraftfahrzeugrahmen ab. In dem Heckcrash oder einem heckseitigen Offsetcrash gleitet die Fahrgastzelle 15a bei einer bestimmten Crashenergie, und damit einer bestimmten axialen Verschiebung der Fahrgastzelle 15a in Richtung Motor- und Getriebeeinheit 21a, aufgrund der Querträger 40a über die Motor- und Getriebeeinheit 21a, wodurch die Motor- und Getriebeeinheit 21a unter die Fahrgastzelle 15a zwangsgeführt wird und die Fahrgastzelle 15a entgegen der Schwerkraftrichtung 39a von dem Kraftfahrzeugrahmen anhebt.
  • In den 2 bis 4 ist das Kraftfahrzeug nach unterschiedlichen als Frontalcrash ausgebildeten Crashfällen schematisch dargestellt, wobei sich die Crashfälle durch die Schwere, d. h. durch eine Höhe der vorliegenden Crashenergien unterscheiden. Gestrichelte Linien kennzeichnen dabei eine ursprüngliche axiale Position gemäß 1, in dem das Kraftfahrzeug in einem unfallfreien Zustand dargestellt ist, von einigen durch den Crashfall axial verschobenen Elementen. In den 2 bis 4 ist die frontseitige Trägereinheit 11a jeweils als die dem Crash zugewandte Trägereinheit ausgebildet. Eine durch den Frontalcrash verursachte Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug ist durch ein Pfeil 41a dargestellt.
  • Die 2 zeigt das Kraftfahrzeug nach einem leichten Crashfall. In dem leichten Crashfall erfolgt der Crashenergieabbau der dabei entstandenen Crashenergie im Wesentlichen durch die Stoßstange 24a und die Crashboxen 25a, 26a. In dem leichten Crashfall wird die Crashenergie im Wesentlichen durch die Stoßstange 24a und die Crashboxen 25a, 26a abgebaut. Ein Abbau der Crashenergie durch die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a fehlt. Die Trägereinheiten 11a, 13a sind weiterhin intakt. Eine crashenergieübertragende Kopplung der Trägereinheiten 11a, 13a fehlt ebenfalls. Es fehlt ein Aktivieren des Energieübertragungselements 16a.
  • Die 3 zeigt das Kraftfahrzeug nach einem mittelschweren Crashfall. In dem mittelschweren Crashfall erfolgt der Crashenergieabbau der dabei entstandenen Crashenergie im Wesentlichen durch die Stoßstange 24a, die Crashboxen 25a, 26a und die fronseitige Trägereinheit 11a. In dem mittelschweren Crashfall wird die Crashenergie im Wesentlichen durch die Stoßstange 24a, die Crashboxen 25a, 26a, die frontseitigen Längsträger 27a, 28a, den Querträger 29a und den Integralträger 30a abgebaut. Die Crashenergie wird durch die plastische Verformung und die axiale Verschiebung der frontseitigen Trägereinheit 11a, und damit der Motor- und Getriebeeinheit 21a, abgebaut. Die Motor- und Getriebeeinheit 21a kontaktiert dabei das Energieübertragungselement 16a, wobei eine Kontaktierung des Hinterachsträgers 35a durch das Energieübertragungselement 16a fehlt. Die Motor- und Getriebeeinheit 21a und das Energieübertragungselement 16a sind zwar auf Blockbildung, aber eine Weiterleitung der Crashenergie in die heckseitige Trägereinheit 13a fehlt. Ein Abbau der Crashenergie durch die heckseitige Trägereinheit 13a fehlt. Die heckseitige Trägereinheit 13a ist weiterhin intakt. Eine crashenergieübertragende Kopplung der Trägereinheiten 11a, 13a fehlt. Es fehlt ein Aktivieren des Energieübertragungselements 16a.
  • Die 4 zeigt das Kraftfahrzeug nach einem schweren Crashfall. In dem schweren Crashfall erfolgt der Crashenergieabbau der dabei entstandenen Crashenergie im Wesentlichen durch die Stoßstange 24a, die Crashboxen 25a, 26a, die fronseitige Trägereinheit 11a, das Energieübertragungselement 16a, die heckseitige Trägereinheit 13a und die Anhebung der Fahrgastzelle 15a. Die Crashenergie wird in dem schweren Crashfall im Wesentlichen durch die plastische Verformung und die axiale Verschiebung der frontseitigen Trägereinheit 11a, und damit der Motor- und Getriebeeinheit 21a, des Energieübertragungselements 16a und der heckseitigen Trägereinheit 13a abgebaut. In dem schweren Crashfall werden die frontseitige Trägereinheit 11a und die heckseitige Trägereinheit 13a crashenergieübertragend miteinander gekoppelt. Das Energieübertragungselement 16a wird aktiviert. In dem schweren Crashfall wird die Crashenergie zuerst durch die frontseitige Trägereinheit 11a und dann durch die heckseitige Trägereinheit 13a abgebaut. Durch die crashenergieübertragende Kopplung wird eine restliche Crashenergie, die zu Lasten der Fahrgastzelle 15a führen würde, durch das Energieübertragungselement 16a an der Fahrgastzelle 15a vorbeigeleitet und an die heckseitige Trägereinheit 13a weitergeleitet, wodurch eine Krafteinleitung nach hinten erfolgt. Dabei baut das Energieübertragungselement 16a Crashenergie ab und verformt während der axialen Verschiebung den Hinterachsträger 35a und durch diesen die Längsträger 33a, 34a. Die restliche Crashenergie wird durch die heckseitige Trägereinheit 13a abgebaut, wodurch sich die Hinterachse, der Hinterachsträger 35a und Längsträger 33a, 34a verformen. Außerdem gleitet die Motor- und Getriebeeinheit 21a unter die Fahrgastzelle 15a und hebt diese an. In der 5 ist das Kraftfahrzeug in dem unfallfreien Zustand seitlich dargestellt, wobei die durch den schweren Crashfall verursachte axiale Verschiebung der Motor- und Getriebeeinheit 21a und des Energieübertragungselements 16a und die Anhebung der Fahrgastzelle 15a durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Der schwere Crashfall ist als ein sogenannter High Speed Crash ausgebildet.
  • In der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 6 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 bis 5 verwiesen werden.
  • Die 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Energieübertragungseinheit 14b, die in einem schweren Crashfall eine frontseitige Trägereinheit 11b eines Frontbereichs 10b und eine heckseitige Trägereinheit 13b eines Heckbereichs 12b crashenergieübertragend miteinander koppelt und die Crashenergie an einer Fahrgastzelle 15b vorbeileitet. Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist die Energieübertragungseinheit 14b zwei Energieübertragungselemente 17b, 18b auf. Die Energieübertragungselemente 17b, 18b koppeln jeweils eine dem Heckbereich 12b zugewandte Seite 19b des Frontbereichs 10b und eine dem Frontbereich 10b zugewandte Seite 20b des Heckbereichs 12b crashenergieübertragend miteinander.
  • Die Energieübertragungselemente 17b, 18b sind parallel zueinander angeordnet. Sie sind beabstandet zueinander angeordnet. Sie weisen bezüglich einer horizontalen Richtung 42b, die senkrecht zu einer Haupterstreckung eines die Kraftfahrzeugvorrichtung aufweisenden, auf einem Untergrund mit ihren Vorderrädern 23b und Hinterrädern 32b stehenden Kraftfahrzeugs orientiert ist, einen Abstand zueinander auf. In diesem Ausführungsbeispiel koppeln die Energieübertragungselemente 17b, 18b die frontseitige Trägereinheit 11b und die heckseitige Trägereinheit 13b direkt miteinander. Die Energieübertragungselemente 17b, 18b koppeln die Trägereinheiten 11b, 13b mittels eines Kontakts eines Querträgers 29b der frontseitigen Trägereinheit 11b und eines Hinterachsträgers 35b der heckseitigen Trägereinheit 13b miteinander. Sie stellen zur crashenergieübertragenden Kopplung der Trägereinheiten 11b, 13b einen Kontakt zwischen dem Querträger 29b und dem Hinterachsträger 35b her und überbrücken damit die Fahrgastzelle 15b. In einem als Frontalcrash oder einem als frontseitigen Offsetcrash ausgebildeten Crashfall leiten die Energieübertragungselemente 17b, 18b die Crashenergie von dem Querträger 29b der frontseitigen Trägereinheit 11b in den Hinterachsträger 35b der heckseitigen Trägereinheit 13b weiter. In einem als Heckcrash oder einem als heckseitigen Offsetcrash ausgebildeten Crashfall leiten die Energieübertragungselemente 17b, 18b die Crashenergie von dem Hinterachsträger 35b der heckseitigen Trägereinheit 13b in den Querträger 29b der frontseitigen Trägereinheit 11b weiter. Die Energieübertragungselemente 17b, 18b sind zur crashenergieübertragenden Kopplung der Trägereinheiten 11b, 13b, zum Kontakt mit dem Querträger 29b und dem Hinterachsträger 35b vorgesehen. Das Energieübertragungselement 17b bildet eine Verlängerung eines Längsträgers 28b der frontseitigen Trägereinheit 11b in Richtung der heckseitigen Trägereinheit 13b. Das Energieübertragungselement 18b bildet eine Verlängerung eines Längsträgers 27b der frontseitigen Trägereinheit 11b in Richtung der heckseitigen Trägereinheit 13b. Die Energieübertragungselemente 17b, 18b sind jeweils als eine Stange ausgebildet. Grundsätzlich kann die Energieübertragungseinheit 14b zusätzlich ein Energieübertragungselement aufweisen, das gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel eine Motor- und Getriebeeinheit 21b crashenergieübertragend mit der heckseitigen Trägereinheit 13b koppelt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4022137 C1 [0002]

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Frontbereich (10a; 10b), der zumindest eine frontseitige Trägereinheit (11a; 11b) zu einer Aufnahme wenigstens einer Vorderachse aufweist, einem Heckbereich (12a; 12b), der zumindest eine heckseitige Trägereinheit (13a; 13b) zu einer Aufnahme wenigstens einer Hinterachse oder eine rohbaufeste Achsanbindung aufweist, und einer zu einer crashenergieübertragenden Kopplung des Frontbereichs (10a; 10b) und des Heckbereichs (12a; 12b) vorgesehenen Energieübertragungseinheit (14a; 14b), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Crashfall eine Crashenergie zumindest teilweise an einer Fahrgastzelle (15a; 15b) vorbeizuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieübertragungseinheit (14a; 14b) zumindest ein Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die frontseitige Trägereinheit (11a; 11b) und die heckseitige Trägereinheit (13a; 13b) oder die rohbaufeste Achsanbindung wenigstens teilweise crashenergieübertragend miteinander zu koppeln.
  2. Kraftfahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) dazu vorgesehen ist, eine dem Heckbereich (12a; 12b) zugewandte Seite (19a; 19b) des Frontbereichs (10a; 10b) und eine dem Frontbereich (10a; 10b) zugewandte Seite (20a; 20b) des Heckbereichs (12a; 12b) wenigstens teilweise crashenergieübertragend miteinander zu koppeln.
  3. Kraftfahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) dazu vorgesehen ist, erst ab einem definierten Crashenergieabbau in einer einem Crash zugewandten Trägereinheit (11a, 13a; 11b, 13b) die frontseitige Trägereinheit (11a; 11b) und die heckseitige Trägereinheit (13a; 13b) oder die rohbaufeste Achsanbindung crashenergieübertragend miteinander zu koppeln.
  4. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) getrennt von der frontseitigen Trägereinheit (11a; 11b) und/oder der heckseitigen Trägereinheit (13a; 13b) oder der rohbaufesten Achsanbindung ausgeführt ist.
  5. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) axial beabstandet zu der frontseitigen Trägereinheit (11a; 11b) und/oder der heckseitigen Trägereinheit (13a; 13b) oder der rohbaufesten Achsanbindung angeordnet ist.
  6. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a; 17b, 18b) drehfest angeordnet ist.
  7. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbereich (10a) eine von der frontseitigen Trägereinheit (11a) aufgenommene Motor- und/oder Getriebeeinheit (21a) aufweist und das zumindest eine Energieübertragungselement (16a) dazu vorgesehen ist, die frontseitige Trägereinheit (11a) und die heckseitige Trägereinheit (13a) oder die rohbaufeste Achsanbindung über die Motor- und/oder Getriebeeinheit (21a) crashenergieübertragend miteinander zu koppeln.
  8. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Energieübertragungselement (16a) als ein Rohr ausgebildet ist, das zumindest eine Kraftfahrzeugwelle wenigstens teilweise umgibt.
  9. Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Führungseinheit (22a), die dazu vorgesehen ist, zur einer Anhebung der Fahrgastzelle (15a; 15b) in dem Crashfall zumindest einen Teil des Frontbereichs (10a, 10b) unter die Fahrgastzelle (15a; 15b) zwangszuführen.
  10. Verfahren zu einem Abbau von Crashenergie in einer Kraftfahrzeugvorrichtung, insbesondere einer Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem die Crashenergie in zumindest einem Crashfall in einem Frontbereich (10a; 10b) und in einem Heckbereich (12a; 12b) abgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashenergie sowohl in einer frontseitigen Trägereinheit (11a; 11b) des Frontbereichs (10a; 10b) als auch in einer heckseitigen Trägereinheit (13a; 13b) oder einer rohbaufesten Achsanbindung des Heckbereichs (12a; 12b) abgebaut wird.
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