DE19638001C1 - Nutzkraftwagen, insbesondere Omnibus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Nutzkraftwagen, insbesondere einen Omnibus, mit einer Fahrzeugkarosserie, die zwei einander gegen­ überliegende Seitenwandstrukturen aufweist, sowie mit mehreren, im Bereich von jeweils einer Seitenwandstruktur gehaltenen Fahr­ zeugsitzanordnungen, die jeweils eine steife Aufbaustruktur auf­ weisen.

Es sind Nahverkehrsbusse bekannt, deren Fahrzeugkarosserien je­ weils zwei einander gegenüberliegende Seitenwandstrukturen auf­ weisen, an denen die Aufbaustrukturen von Fahrzeugsitzanord­ nungen mit Hilfe von "Cantilever"-Aufhängungen starr angeordnet sind. Bei Seitenaufprallbelastungen, bei denen die jeweilige Seitenwandstruktur im Bereich der Aufprallzone deformiert wird, werden die Fahrzeugsitzanordnungen auf Höhe der Aufprallzone entsprechend der Deformation der Seitenwandstruktur zur Fahr­ zeugmitte hin nach innen bewegt. Auf den Fahrzeugsitzanordnungen befindliche Insassen werden durch die Aufprallenergie und die daraus resultierende Deformation der Seitenwandstruktur eben­ falls zur Fahrzeugmitte hin einer hohen Beschleunigung ausge­ setzt.

Aus der DE 295 00 093 U1 ist ein Seitenaufprallschutz für eine Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens bekannt, bei der die Fahrzeugsitze auf einer sich quer durch die Fahrgastzelle er­ streckenden Schienenanordnung federbelastet querverschiebbar an­ geordnet sind.

Die DE 42 09 605 A1 offenbart eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall, bei der die Fahrzeugsitze innerhalb einer Fahrgastzelle derart um eine Fahrzeughochachse verschwenkt werden, daß die Rückenlehnen der Fahrzeugsitze zu dem Unfallgegner hin verschwenkt werden.

Das US-Patent 4 231 607 beschreibt eine Versteifungsvorrichtung für Fahrzeugsitze innerhalb einer Fahrgastzelle eines Personen­ kraftwagens, bei der im Bereich von Sitzkissen der beiden Fahr­ zeugsitze querversteifende Rohrkonstruktionen vorgesehen sind. Diese Rohrkonstruktionen sind in gemeinsamer Flucht zueinander und zu Versteifungsrohren im Bereich eines Mitteltunnels ausge­ richtet. Ergänzend sind auf gleicher Höhe in den Seitentüren energieabsorbierende Deformationselemente vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Nutzkraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Schutz für Fahrzeugin­ sassen im Hinblick auf Seitenaufprallbelastungen verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Patentanspruch 1 genann­ ten Merkmale vorgeschlagen. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Fahrzeugsitzanordnung von der Seitenwandstruktur ent­ koppelt, wodurch mit Hilfe der Dämpfungsvorrichtung die Insas­ senbeschleunigung bei Seitenaufprallbelastungen erheblich redu­ ziert wird. Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere bei re­ lativ hohen Seitenaufprallbelastungen, d. h. bei einem Aufprall eines Unfallgegners mit relativ hoher Geschwindigkeit, von Vor­ teil.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Dämpfungsvorrichtung eine progressive Dämpfungscharakteristik auf, die derart auf den Lastbereich von Seitenaufprallbelastungen abgestimmt ist, daß eine geringstmögliche Beschleunigung von auf der Fahrzeugsitz­ anordnung befindlichen Insassen erzielbar ist. Dabei wird vor­ zugsweise zunächst während einer ersten Phase einer Seitenauf­ prallbelastung nur eine der Deformationskennlinie der Dämpfungs­ vorrichtung unter Druckbeanspruchung entsprechende Kraft auf die Aufbaustruktur übertragen, während diese eine Relativbewegung zur Seitenwandstruktur hin durchführt. Durch die progressive Charakteristik der Dämpfungsvorrichtung wird in der Nähe der verschobenen Endlage der Aufbaustruktur auf der Querträgeranord­ nung bei einer weiteren Verformung und Beschleunigung der Sei­ tenwandstruktur die Fahrzeugsitzanordnung im wesentlichen konti­ nuierlich auf das Geschwindigkeitsniveau der sich deformierenden Seitenwandstruktur gebracht, wodurch die geringstmögliche bio­ mechanische Belastung von auf der Fahrzeugsitzanordnung befind­ lichen Fahrzeuginsassen gewährleistet wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Dämpfungsvor­ richtung wenigstens ein Elastomerdämpfer vorgesehen. Ein solcher Elastomerdämpfer kann zum einen die Funktionsvorgaben der erfin­ dungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung erfüllen und ist zum anderen mit relativ geringem Kostenaufwand herstellbar und montierbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Fahrzeugsitz­ anordnung eine für zwei nebeneinander angeordnete Sitzplätze ge­ meinsame Aufbaustruktur in Form einer Trägerschale auf, die mit­ tels Führungsbuchsen auf den beiden Sitzquerträgern gelagert ist.

In weiterer Ausgestaltung ist die Trägerschale aus einer Ober­ schale und einer Unterschale gebildet, die zwischen sich die Führungsbuchsen und die Sitzquerträger einfassen. Dadurch ist die Lagerung der Fahrzeugsitzanordnung auf den Sitzquerträgern nicht sichtbar in der Trägerschale untergebracht, was zum einen einen ästhetisch ansprechenden Gesamteindruck des Innenraumes des Nutzkraftwagens und zum anderen eine weitgehend verschmut­ zungsfreie Halterung der Fahrzeugsitzanordnung ergibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jedem Sitzquerträger ein elastisch nachgiebiges Funktionselement zum Vorspannen der Dämpfungsvorrichtung während des normalen Ausgangszustandes der Fahrzeugsitzanordnung zugeordnet. Dadurch wird gewährleistet, daß die Fahrzeugsitzanordnung während der normalen Betriebsbe­ lastung ausreichend fixiert ist, so daß während der normalen Be­ triebsbelastungen keine Relativbewegungen zwischen Querträgeran­ ordnung und Fahrzeugsitzanordnung sowie daraus resultierende Ge­ räusche entstehen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Funktionselement eine Elastomerscheibe an dem der Dämpfungsvorrichtung gegenüber­ liegenden Stirnende jedes Sitzquerträgers vorgesehen. Dies ist eine besonders einfache und funktionssichere Ausgestaltung des Funktionselementes.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine an einer Seitenwandstruktur ei­ ner Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Nutz­ kraftwagens angeordnete Fahrzeugsitzanordnung, die rela­ tiv zur Seitenwandstruktur begrenzt quer verschiebbar ge­ halten und bezüglich ihres Verschiebeweges mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den vorschlagsgemäßen Nutzkraft­ wagen auf Höhe der Fahrzeugsitzanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 2, bei der die Fahr­ zeugsitzanordnung in ihre verschobene Endlage bewegt ist, und

Fig. 4 eine Seitenansicht der Fahrzeugsitzanordnung nach den Fig. 1 bis 3, im Schnitt.

Ein nicht näher dargestellter Omnibus, der als Nahverkehrsomni­ bus mit einer Niederflurtechnik ausgestattet ist, weist einen Fahrzeuginnenraum (1) auf, in dem auf jeder Fahrzeugseite je­ weils eine Reihe von Fahrzeugsitzanordnungen (2) vorgesehen ist. Jede Fahrzeugsitzanordnung (2) ist an einer stabilen Seitenwand­ struktur (3) gehalten, die Teil der Fahrzeugkarosserie ist. In Fig. 1 ist lediglich eine Fahrzeugseite dargestellt, wobei eine Fahrzeugsitzanordnung (2) in nachfolgend näher beschriebener Weise an der Seitenwandstruktur (3) gehalten ist. In gleicher Weise sind jedoch auch die übrigen Fahrzeugsitzanordnungen des Omnibusses an der dargestellten Seitenwandstruktur (3) oder an der gegenüberliegenden Seitenwandstruktur der anderen Fahrzeug­ seite angeordnet, so daß die nachfolgenden Ausführungen in iden­ tischer Weise auch für die nicht dargestellten Fahrzeugsitz­ anordnungen gelten. Die dargestellte Fahrzeugsitzanordnung (2) weist zwei Sitzplätze auf.

Die beiden Seitenwandstrukturen (3), von denen in den Fig. 1 bis 4 lediglich die - in Fahrtrichtung gesehen - linke darge­ stellt ist, sind jeweils aus mehreren, in Fahrzeuglängsrichtung zueinander beabstandeten vertikalen Seitenwandsäulen (5) aufge­ baut, zwischen denen jeweils ein horizontaler Sitzlängsträger (4) verläuft. Auf Höhe eines Fahrzeugbodens (17) (Fig. 2 und 3) ist an der Seitenwandstruktur (3) mittels mehrerer nicht näher bezeichnet er Trägerblöcke eine über die gesamte Fahrzeuglänge verlaufende, als Mehrkammerhohlprofil ausgebildete Längskonsole (6) angeordnet. Zwischen den gegenüberliegenden Längskonsolen (6) ist der Fahrzeugboden (17) gehalten. An der Längskonsole (6) einerseits und an dem Sitzlängsträger (4) der Seitenwandstruktur (3) andererseits ist die Fahrzeugsitzanordnung (2) in nachfol­ gend näher beschriebener Weise aufgehängt.

Vom seitenwandstrukturfesten Sitzlängsträger (4) aus ragen zur Halterung der Fahrzeugsitzanordnung (2) zwei Sitzquerträger (7) horizontal zur Fahrzeugmitte hin nach innen ab, die parallel zu­ einander ausgerichtet sind und etwa auf halber Länge durch einen Verbindungsträger (8) miteinander verbunden sind. Die beiden Sitzquerträger (7) weisen die gleiche Länge auf. Beide Sitzquer­ träger (7) sind jeweils als Vierkanthohlprofil mit quadratischem Querschnitt ausgestaltet (Fig. 4). Die Fahrzeugsitzanordnung (2) weist eine steife Aufbaustruktur in Form einer Trägerschale (10, 11) auf, die aus einer stabilen Oberschale (10) und einer stabi­ len Unterschale (11) zusammengesetzt ist. Der Trägerschale (10, 11) sind insgesamt vier Führungsbuchsen (12, 13) zugeordnet, die stabil von der Oberschale (10) und der Unterschale (11) einge­ faßt sind. Die Führungsbuchsen (12, 13) sind fixiert in der Trä­ gerschale integriert, indem sie stabil zwischen entsprechenden Profilierungen der Oberschale (10) und der Unterschale (11) ge­ halten sind. Die Oberschale (10) und die Unterschale (11) sind fest miteinander verbunden. Vorzugsweise sind die Oberschale (10) und die Unterschale (11) aus einem schlagzähen Kunststoff hergestellt und durch lösbare Befestigungselemente, insbesondere durch Schraubverbindungen, miteinander verbunden. Dabei bilden die Oberschale (10) und die Unterschale (11) jeweils derart auf­ einander abgestimmte Halbschalen, daß sie sich beim Aufeinander­ setzen zu der gemeinsamen Trägerschale (10, 11), die die Auf­ baustruktur der Fahrzeugsitzanordnung (2) darstellt, verbinden.

Die Führungsbuchsen (12, 13) sind jeweils paarweise auf einem der beiden Sitzquerträger (7) linear verschiebbar gelagert, wo­ durch aufgrund der festen Einbindung der Führungsbuchsen (12, 13) in die Trägerschale (10, 11) der Fahrzeugsitzanordnung (2) auch die Fahrzeugsitzanordnung linear verschiebbar in Fahr­ zeugquerrichtung auf den Sitzquerträgern (7) gehalten ist. Die nach innen verschobene Endlage der Fahrzeugsitzanordnung (2) wird auf jedem Sitzquerträger (7) durch jeweils einen Gegenhal­ ter (15) gebildet, wobei die beiden Gegenhalter (15) jeweils im Bereich des freien Stirnendes des zugeordneten Sitzquerträgers (7), d. h. im Bereich des zur Fahrzeugmitte hin gerichteten inne­ ren Stirnendes festgelegt sind. Die gegenüberliegende, äußere Endlage der Trägerschale (10, 11) und damit der Fahrzeugsitz­ anordnung (2) wird an einem Sitzquerträger (7) durch jeweils ei­ nen Elastomerdämpfer (14) gebildet, die gemeinsam die erfin­ dungsgemäße Dämpfungsvorrichtung darstellen. Jeder Elastomer­ dämpfer (14) ist koaxial auf dem jeweils zugeordneten Seiten­ querträger (7) angeordnet (Fig. 2) und weist eine progressive Dämpfungscharakteristik auf, die an den maximalen Verschiebeweg (V) (Fig. 3) der Fahrzeugsitzanordnung (2) relativ zu den Sitz­ querträgern (7) angepaßt ist.

Im Bereich jedes Gegenhalters (15) ist zwischen dem Gegenhalter (15) und der benachbarten Führungsbuchse (12) eine Elastomer­ scheibe (16) vorgesehen, die in ihrer Dicke so bemessen ist, daß sie die beiden Führungsbuchsen (12) und damit auch die gesamte Trägerschale (10, 11) und die Führungsbuchsen (13) um einen ge­ wissen Betrag gegen die Elastomerdämpfer (14) nach außen drückt, wodurch die Elastomerdämpfer (14) geringfügig vorgespannt sind. Diese Vorspannung dient zur Fixierung der Fahrzeugsitzanordnung (2) während der normalen Betriebsbelastungen, so daß eine Rela­ tivbewegung der Fahrzeugsitzanordnung (2) bei zwei auf dieser Fahrzeugsitzanordnung (2) befindlichen Insassen während des nor­ malen Fahrbetriebs vermieden wird. Dadurch wird auch eine ent­ sprechende Geräuschbildung vermieden.

Die beiden Elastomerdämpfer (14) auf den beiden Sitzquerträgern (7) sind parallel geschaltet, d. h. sie wirken gemeinsam, so daß jeder Elastomerdämpfer (14) jeweils lediglich die Hälfte einer auftretenden Querbelastung aufnehmen muß. Beide Elastomerdämpfer (14) weisen die gleiche progressive Dämpfungscharakteristik auf, die zu der nach außen verschobenen Endlage des Verschiebeweges (V) hin zunimmt. Die Dämpfungscharakteristik der Elastomer­ dämpfer (14) ist auf den Lastbereich von möglichen Seitenauf­ prallbelastungen abgestimmt, wobei in einer ersten Phase einer Seitenaufprallbelastung nur eine der Deformationskennlinie des Elastomerdämpfers (14) unter Druckbeanspruchung entsprechende Kraft auf die Trägerschale (10, 11) und damit auf die Fahrzeug­ sitzanordnung (2) übertragen wird, während sich die Trägerschale (10, 11) und die Fahrzeugsitzanordnung (2) zur Seitenwandstruk­ tur (4) hin auf den Sitzquerträgern (7) nach außen bewegt. Durch die progressive Kennlinie der Elastomerdämpfer (14) zur nach außen verschobenen Endlage hin wird bei einer weiteren Verfor­ mung und Beschleunigung der Seitenwandstruktur (3) jeder auf der Fahrzeugsitzanordnung (2) befindliche Fahrzeuginsasse konti­ nuierlich auf das Geschwindigkeitsniveau der sich deformierenden Seitenwandstruktur (3) gebracht. Dadurch wird die biomechanische Belastung auf die Fahrzeuginsassen so gering wie möglich gehal­ ten. Die beiden Elastomerdämpfer (14) sind so ausgelegt, daß der volle Dämpfungsweg und damit auch die progressive Kennlinie erst bei sehr hohen Seitenaufprallbelastungen ausgeschöpft wird, die bei mit hoher Geschwindigkeit seitlich auf die Seitenwandstruk­ tur (3) auftreffenden Unfallgegnern auftreten.

Zur Abstützung der Fahrzeugsitzanordnung (2) und damit der bei­ den Sitzquerträger (7) nach unten, ist im Verbindungsträger (8) eine Aufhängung (9) in Form eines nach unten und nach außen ab­ gebogenen Tragarmes (9) zugeordnet, der nach dem Cantilever-Prinzip gestaltet ist. Der Tragarm (9) ist - beispielsweise durch Verschweißen - starr mit dem Verbindungsträger (8) und da­ mit mit den beiden Sitzquerträgern (7) verbunden und ist an sei­ nem freien Ende in einer entsprechenden Nut der Längskonsole (6) im Bereich des Fahrzeugbodens (17) gehalten.

Claims (9)

1. Nutzkraftwagen, insbesondere Omnibus, mit einer Fahrzeugka­ rosserie, die zwei einander gegenüberliegende Seitenwandstruktu­ ren aufweist, sowie mit mehreren, im Bereich von jeweils einer Seitenwandstruktur gehaltenen Fahrzeugsitzanordnungen, die je­ weils eine steife Aufbaustruktur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils wenigstens eine Fahrzeugsitzanordnung mit ihrer steifen Aufbaustruktur (10, 11) in Fahrzeugquerrichtung verschiebbar auf einer Querträgeranordnung (7) gelagert ist, die starr an der Seitenwandstruktur (3) festgelegt ist, und daß der Lagerung der Aufbaustruktur (10, 11) eine bei einer Relativbewegung der Auf­ baustruktur (10, 11) auf der Querträgeranordnung (7) zur Seiten­ wandstruktur (3) nach außen wirksame Dämpfungsvorrichtung (14) zugeordnet ist.

2. Nutzkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (14) eine progressive Dämpfungscharak­ teristik aufweist, die derart auf den Lastbereich von Seitenauf­ prallbelastungen abgestimmt ist, daß eine geringstmögliche Be­ schleunigung von auf der Fahrzeugsitzanordnung (2) befindlichen Insassen erzielbar ist.

3. Nutzkraftwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsvorrichtung wenigstens ein Elastomerdämpfer (14) vorgesehen ist.

4. Nutzkraftwagen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträgeranordnung (2) starr miteinander verbundene und parallel zueinander ausgerichtete Sitzquerträger (7) aufweist, auf denen die Aufbaustruktur (10, 11) der wenigstens einen Fahr­ zeugsitzanordnung (2) linearbeweglich geführt ist.

5. Nutzkraftwagen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugsitzanordnung (2) eine für zwei nebeneinander ange­ ordnete Sitzplätze gemeinsame Aufbaustruktur (10, 11) in Form einer Trägerschale aufweist, die mittels Führungsbuchsen (12, 13) auf den beiden Sitzquerträgern (7) gelagert ist.

6. Nutzkraftwagen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschale (10, 11) aus einer Oberschale (10) und einer Unterschale (11) gebildet ist, die zwischen sich die Führungs­ buchsen (12, 13) und die Sitzquerträger (7) einfassen.

7. Nutzkraftwagen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sitzquerträger (7) ein elastisch nachgiebiges Funktionselement (16) zum Vorspannen der Dämpfungsvorrichtung (14) während des normalen Ausgangszustandes der Fahrzeugsitz­ anordnung (2) zugeordnet ist.

8. Nutzkraftwagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Funktionselement eine Elastomerscheibe (16) an dem der Dämpfungsvorrichtung (14) gegenüberliegenden Stirnende jedes Sitzquerträgers (7) vorgesehen ist.

9. Fahrzeugsitzanordnung für einen Nutzkraftwagen nach wenig­ stens einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine steife Auf­ baustruktur aufweist, die an einer Seitenwandstruktur gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbaustruktur (10, 11) auf einer starr an der Seitenwand­ struktur (3) festgelegten Querträgeranordnung (7) in Fahr­ zeugquerrichtung verschiebbar gelagert ist, und daß der Lagerung der Aufbaustruktur (10, 11) eine bei einer Relativbewegung der Aufbaustruktur (10, 11) auf der Querträgeranordnung (7) zur Sei­ tenwandstruktur (3) hin wirksame Dämpfungsvorrichtung (14) zuge­ ordnet ist.