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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zur Befestigung
eines Antriebsaggregats an einer deformierbaren Karosseriestruktur
eines Fahrzeugs, mit einem verformungssteifen Halterungselement,
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 196 11 287
C2 ist eine Abstützung
eines Antriebsaggregats, bestehend aus einer Einheit aus Brennkraftmaschine
und Getriebe, in einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei besagtes Aggregat
elastisch an Lagerelementen abgestützt ist. Um im Falle eines
Offset-Aufpralles
eine Drehung des Antriebsaggregates um eine etwa vertikale Achse
zu verhindern, ist ein separates Zugband in Form eines flexiblen
Zugseils und/oder Gurtbandes vorgesehen, welches das Getriebe mit
einem zugeordneten steifen Karosserieknotenpunkt verbindet.
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Aus
der
DE 196 13 870
A1 ist des Weiteren eine sogenannte Fangvorrichtung für ein Antriebsaggregat
bekannt, welche insbesondere ein separates und als Schlaufe ausgeführtes Fangseil
aufweist, das mit einem Träger
der Aufbaustruktur sowie mit einem Gehäuse des Antriebsaggregates
verbunden ist. Durch diese Maßnahme
soll im Crashfall das Antriebsaggregat in einer Position gehalten
werden, die eine Gefährdung
von Personen ausschließt.
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Mit
der
EP 0 965 473 A2 ist
eine elastisch ausgebildete Motorlagervorrichtung zur Verbindung eines
Motors mit einer Karosserie eines Fahrzeugs, mit einem Anschlag,
einem ersten Stützteil,
einem elastischen Teil, einem zweiten Stützteil und einem Anschlaghalter
offenbart, um Schwingungen und Geräusche zu dämmen. Die Motorlagerung umfasst demgemäß sowohl
elastische als auch verformungssteife Halterungselemente. Besagte
Motorlagerung ist im Wesentlichen derart ausgebildet, dass der Anschlag
bricht, wenn ein Aufprall auf denselben infolge eines Crashes wirkt,
mit der Folge, dass der Motor von der Karosserie getrennt wird.
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Aus
der
DE 37 10 808 A1 ist
ebenfalls eine Abstützung
von energieabsorbierend deformierten Karosseriestrukturen an einem
elastisch gelagerten Frontmotor von Kraftfahrzeugen mit einem Zugband bekannt,
welches mindestens über
einen Teil seiner Länge
als flexibles Zugseil ausgebildet ist, wobei das Zugband derart
zwischen seinen endseitigen Befestigungen gehalten ist, dass es
nach Abschluss der vorgesehenen Teilverformung der ihr zugeordneten Karosseriestruktur
kraftaufnehmend gespannt ist.
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Schließlich ist
ein verformungssteifens Halterungselement bekannt, welches beispielsweise
als Gusskonsole ausgebildet sein kann. Derartige Halterungselemente
weisen den Nachteil auf, dass sie aufgrund ihrer verhältnismäßig geringen
Verformungsfähigkeit
bei einem Crash, insbesondere bei einem Frontaufprall eines Fahrzeugs,
leicht brechen können,
so dass das Antriebsaggregat des Fahrzeugs nach einem Bruch des
Befestigungselements nicht mehr, beziehungsweise in nicht ausreichendem
Maße,
von der Karosseriestruktur gehalten wird. Ein nicht beziehungsweise
nicht genügend
von der Karosseriestruktur gehaltenes Antriebsaggregat stellt jedoch
insbesondere bei einem Crash des Fahrzeugs für die Insassen ein Sicherheitsrisiko
dar, da eine Relativbewegung des Antriebsaggregats in Bezug auf
die Karosseriestruktur eine ungünstige
Deformation derselben während
eines Crashs hervorrufen kann.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Befestigungselement vorzuschlagen,
dessen Befestigungs- und Halterungsfunktion während und nach einem Crash
weitgehend aufrechterhalten bleibt.
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Ausgehend
von einem Befestigungselement zur Befestigung eines Antriebsaggregats
an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs, mit
einem verformungssteifen Halterungselement, welches zusätzlich wenigstens
ein Sicherungselement aufweist, das zur Übertragung einer Zugkraft zwischen
dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur geeignet ist, wobei
das Sicherungselement als Zugseil oder Zugband ausgebildet ist,
wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Sicherungselement
im Halterungselement integriert angeordnet ist. Da das Halterungselement
aus verformungssteifem Material hergestellt ist, kann es leicht
bei einem Crash beziehungsweise bei einem Frontaufprall des Fahrzeugs
brechen. Um eine Halterung des Antriebsaggregats an der Karosseriestruktur
auch nach einem Bruch des Halterungselements zu gewährleisten,
ist vorteilhafterweise das zusätzliche
Sicherungselement vorgesehen, das derart im Halterungselement integriert
ausgebildet ist, dass nach einem Bruch des Halterungselements die
Befestigung des Antriebsaggregats an der deformierbaren Karosseriestruktur
weiterhin aufrechterhalten bleibt zur Übertragung von bei einem Crash
beziehungsweise Frontaufprall auftretenden Zugkräften zwischen dem Antriebsaggregat
und der Karosseriestruktur. Dabei kann das Befestigungselement Zugkräfte vom
Antriebsaggregat zur Karosseriestruktur als auch von der Karosseriestruktur
zum Antriebsaggregat übertragen.
Dies begünstigt
die Umwandlung eines möglichst
großen
Anteils an kinetischer Energie der Aufprallmasse des Fahrzeugs in
Verformungsenergie insbesondere der Karosserie, wodurch eine erhöhte Sicherheit
für die
Insassen des Fahrzeugs gewährleistet
wird. Ein als Zugseil oder Zugband ausgebildetes Sicherungselement
eignet sich besonders zur zuverlässigen Übertragung
von verhältnismäßig hohen Zugkräften. Ferner
ist ein im Halterungselement integriertes Sicherungselement besonders
montagefreundlich und fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach herstellbar.
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Vorzugsweise
ist das Sicherungselement als Stahlseil oder Stahlband ausgebildet.
Ein Stahlseil oder Stahlband ist mit extrem hohen Zugkräften belastbar
und eignet sich somit besonders als Sicherungselement. Dabei handelt
es sich hier um ein verhältnismäßig kostengünstiges
Konstruktionsbauteil.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Halterungselement als Gusskonsole, insbesondere aus Leichtmetall,
ausgebildet. Ein als Gusskonsole ausgebildetes Halterungselement
ist fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach
herstellbar und ermöglicht
unter Einsatz von Leichtmetall eine bevorzugte Gewichtsreduzierung
des Fahrzeugs bei gleichen Halterungseigenschaften.
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Mit
Vorteil ist das Sicherungselement im Inneren des als Gusskonsole
ausgebildeten Halterungselements in Form eines eingelegten Stahlseils oder
Stahlbands integriert angeordnet. Ein derartig ausgebildetes Befestigungselement
ist besonders robust, kompakt und montagefreundlich ausgebildet. Es
lässt sich
ferner fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach
herstellen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform schließt das Sicherungselement
als endloses Stahlseil oder Stahlband jeweils einen Befestigungsbereich
des Antriebsaggregats und der Karossieriestruktur ein. Ein derartig
ausgebildetes und angeordnetes Sicherungselement ist besonders zuverlässig, da
es keine lösbaren
Befestigungsmittel zu einer sicheren Anordnung in beziehungsweise
an dem Halterungselement erfordert. Dabei reicht es aus, dass das
Sicherungselement jeweils einen Befestigungsbereich des Antriebsaggregats
und der Karosseriestruktur einschließt, um in effektiver und störungsfreier
Weise seine Sicherungsfunktion erfüllen zu können. Ein Bruch des Halterungselements
bei einem Crash beziehungsweise Frontaufprall des Fahrzeugs wirkt
sich nicht nachteilhaft auf die Funktionsfähigkeit des als endloses Stahlseil
beziehungsweise Stahlband ausgebildeten Sicherungselements aus,
da ein derartiges Sicherungselement frei verbiegbar und aufgrund
seiner günstigen
Materialeigenschaften verhältnismäßig hohe
Zugkräfte
zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur übertragen
kann.
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Vorzugsweise
ist das Sicherungselement vollständig
im Gussmaterial des Halterungselements eingeschlossen. Ein vollständig im
Gussmaterial des Halterungselements eingeschlossenes Sicherungselement
ist vor äußeren Einflüssen, wie
zum Beispiel Umwelteinflüssen,
geschützt.
Ferner kann ein derart geschütztes
Sicherungselement bei einem Crash beziehungsweise Aufprall des Fahrzeugs
nicht durch andere benachbarte Konstruktionselemente beschädigt und/oder
plastisch verformt werden, so dass seine Zugkraftübertragungseigenschaften
auch durch einen Crash unter Bruch des Halterungselements nicht
negativ beeinträchtigt
werden.
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Vorzugsweise
ist das Antriebsaggregat eine Brennkraftmaschine und/oder ein Getriebe.
Ein mit einem zusätzlichen
Sicherungselement versehenes Befestigungselement eignet sich besonders
zur Befestigung eines eine verhältnismäßig große Masse aufweisenden
und als Brennkraftmaschine und/oder als Getriebe ausgebildeten Antriebsaggregats
an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Befestigungselement mittels einer lösbaren Schraubverbindung mit
dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur verbindbar. Ein
vorteilhafterweise kompakt ausgebildetes Befestigungselement, bestehend
aus einem Halterungselement und einem zusätzlichen, in diesem integrierten
Sicherungselement ist besonders kompakt und montagefreundlich ausgebildet
und eignet sich somit gut zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung
mit den zu verbindenden Baueinheiten (Antriebsaggregat, Karosseriestruktur).
Dabei kann das Befestigungselement ohne Beeinträchtigung seiner strukturellen
und/oder funktionellen Eigenschaften mit Durchgangsöffnungen
zur Herstellung einer Schraubverbindung versehen sein.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht eines ein Antriebsaggregat mit einer Karosseriestruktur verbindenden
Befestigungselements und
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2 eine
schematische, geschnittene Seitenansicht entlang der Linie A-A der 1.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Befestigungselement 10 zur Befestigung eines Antriebsaggregats 11 an
einer deformierbaren Karosseriestruktur 12 eines Fahrzeugs
(nicht dargestellt). Das Befestigungselement 10 weist ein
verformungssteifes Halterungselement 13 auf, das vorzugsweise
als Gusskonsole und insbesondere aus Leichtmetall ausgebildet ist.
Das Antriebsaggregat 11 kann eine Brennkraftmaschine und/oder
ein Getriebe eines Fahrzeugs sein. Ferner weist das Befestigungselement 10 ein
Sicherungselement 14 auf, das zur Übertragung einer Zugkraft zwischen
dem Antriebsaggregat 11 und der Karosseriestruktur 12 geeignet
ist. Das Sicherungselement 14 ist als Zugseil oder Zugband, insbesondere
aus Stahl, ausgebildet und im Inneren des Halterungselements 13 derart
integriert angeordnet, dass es vollständig im Gussmaterial des Halterungselements 13 eingeschlossen
ist. Wie aus 1 hervorgeht, schließt das Sicherungselement 14 als endloses
Stahlseil oder Stahlband jeweils einen Befestigungsbereich 15 des
Antriebsaggregats 11 und der Karosseriestruktur 12 ein.
Zwischen der Karosseriestruktur 12 und dem Befestigungselement 10 befindet
sich ein Federelement 18, welches zur elastischen Lagerung
des Antriebsaggregats 11 an der Karosseriestruktur 12 mittels
des Befestigungselements 10 dient. Das Befestigungselement 10 ist
mit einer lösbaren
Schraubverbindung (nicht dargestellt) mit dem Antriebsaggregat 11 und
der Karosseriestruktur 12 verbindbar. Hierzu ist das Halterungselement 13 des
Befestigungselements 10 mit zwei zueinander beabstandeten
Durchgangsöffnungen 16 versehen, welche
koaxial zu entsprechenden Sacklöchern 21 des
Antriebsaggregats 11 zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung
mit selbigen liegen. Ferner weist das Halterungselement 13 eine
weitere Durchgangsöffnung 17 auf
zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung
mit der Karosseriestruktur 12.
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Hierzu
weisen sowohl das Federelement 18 als auch die Karosseriestruktur 12 jeweils
eine Durchgangsöffnung 19, 20 auf,
welche koaxial zur Durchgangsöffnung 17 des
Halterungselements 13 liegen.
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In 1 ist
lediglich ein Sicherungselement 14 dargestellt, welches
als Stahlseil oder Stahlband ausgebildet ist und jeweils einen Befestigungsbereich 15 des
Antriebsaggregats 11 und der Karosseriestruktur 12 einschließt. Es ist
allerdings auch denkbar, mehrere Sicherungselemente 14 im
Halterungselement 13 derart zu integrieren, dass mehrere
Befestigungsbereiche 15 des Antriebsaggregats 11 und/oder
der Karosseriestruktur 12 innerhalb der jeweils als endloses
Stahlseil oder Stahlband ausgebildeten Sicherungselemente 14 liegen.
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Bei
einer während
eines Crashs oder Frontaufpralls des Fahrzeugs auftretenden Kraftbeaufschlagung
gemäß den Pfeillinien
F (siehe 1) auf das Antriebsaggregat 11 und/oder
auf die deformierbare Karosseriestruktur 12 kann es sehr
leicht zu einem Bruch des verformungssteifen Halterungselements 13 kommen.
Nach einem derartigen Bruch des Halterungselements 13 gewährleistet
das vorzugsweise als Stahlseil oder als Stahlband ausgebildete Sicherungselement 14 eine
zuverlässige Übertragung
einer Zugkraft zwischen dem Antriebsaggregat 11 und der
Karosseriestruktur 12 bei einer sich einstellenden Relativbewegung
zwischen diesen beiden Baueinheiten. Dabei ist das als Stahlseil
oder Stahlband ausgebildete Sicherungselement 14 im Bruchbereich
des Halterungselements 13 vorteilhafterweise frei verbiegbar,
so dass eine zuverlässige
Zugkraftübertragung
durch das Sicherungselement 14 in beliebigen Relativstellungen
des Antriebsaggregats 11 in Bezug auf die deformierbare
Karosseriestruktur 12 gewährleistet ist. Das Antriebsaggregat 11 wird somit
mittels des Befestigungselements 10 in seinem vorgesehenen
Lagerbereich gehalten, wobei die bei einem Crash beziehungsweise
einem Frontaufprall des Fahrzeugs vorliegende kinetische Energie
als Verformungsenergie auch bei einem Bruch des Halterungselements 13 durch
das Sicherungselement 14 auf das Trägersystem der Karosseriestruktur 12 übertragen
werden kann.
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Das
in den 1 und 2 dargestellte Sicherungselement 14 kann
in fertigungstechnisch besonders einfacher und vorteilhafter Weise
im Inneren des vorzugsweise als Gusskonsole ausgebildeten Halterungselements 13 in
Form eines eingelegten Stahlseils oder eingelegten Stahlbands integriert
angeordnet werden.