DE102007024565A1

DE102007024565A1 - Vorrichtung zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007024565A1
Application number: DE200710024565
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. Brinkschröder; Wilfried Dipl.-Ing. Heise; Stephan Dipl.-Ing. Rech-Linker (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Brinkschroeder Harald Dipl-Ing De; Heise Wilfried De; Rech-Linker Stephan Dipl-Ing (fh) De
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug (3) mit einer einem ersten Karosserieteil (7) und einem zweiten Karosserieteil (11) des Kraftfahrzeuges (3) zugeordneten Strebe (13) zur Übertragung von Crashkräften, wobei die Strebe (13) zerstörungsfrei lösbar den Karosserieteilen (7, 11) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug.
Vorrichtungen zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug sind bekannt. Mit Hilfe solcher Vorrichtungen können bei einem Crash auftretende Kräfte in die Karosserie eingeleitet beziehungsweise zwischen Karosserieteilen weitergeleitet werden. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2004 007 051 A1 offenbart eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit zwei im Vorderteil des Kraftfahrzeugs vorgesehenen Längsträgern, die im vorderen Bereich an einem vorderen Querträger angeschlossen sind, hinter dem sich je ein Dämpferdom befindet, an dem zumindest je eine mit einem hinteren Querträger verbundene Strebe angeschlossen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug mit einer einem ersten Karosserieteil und einem zweiten Karosserieteil des Kraftfahrzeuges zugeordneten Strebe zur Übertragung von Crashkräften, wobei die Strebe zerstörungsfrei lösbar den Karosserieteilen zugeordnet ist, gelöst. Vorteilhaft kann eine solche Strebe nach der endgültigen Fertigmontage eines Rohbaus, also einer Karosserie des Kraftfahrzeuges montiert werden. Vorteilhaft können dadurch, beispielsweise unterhalb oder nahe der Strebe liegende Montageteile zunächst mit sich und/oder mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges montiert werden. Im Anschluss daran kann die Strebe dem Kraftfahrzeug beziehungsweise der Karosserie des Kraftfahrzeuges zugeordnet werden. Vorteilhaft kann auch die Strebe für Wartungsarbeiten von dem Kraftfahrzeug gelöst werden. Dennoch ist es möglich, über die Strebe im montierten Zustand Crashkräfte vorteilhaft zwischen dem ersten und dem zweiten Karosserieteil des Kraftfahrzeuges zu übertragen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Strebe zumindest einem der Karosserieteile schwingungsentkoppelt über eine Einrichtung zur Schwingungsentkopplung zugeordnet ist. Vorteilhaft kann die Einrichtung zur Schwingungsentkopplung eine feste Zuordnung, beispielsweise eine Verschweißung mit der Karosserie ersetzen und/oder zumindest ergänzen. Da über eine fest mit den Karosserieteilen verbundene Crashstrebe auch während des Betriebs auftretende Kräfte ungedämpft übertragen würden, müsste in einem solchen Fall die feste Zuordnung der Strebe vergleichsweise hohen Anforderungen an die Betriebsfestigkeit beziehungsweise Dauerbetriebsfestigkeit gerecht werden. Mittels der Einrichtung zur Schwingungsentkopplung ist es möglich, die Zuordnung der Strebe zu den Karosserieteilen so vorzunehmen, dass diese während des Betriebs des Kraftfahrzeuges vergleichsweise geringe Kräfte überträgt, also vergleichsweise geringen Dauerbelastungen ausgesetzt ist und folglich nicht hinsichtlich diesen Kriterien ausgelegt werden muss. Ferner werden üblicherweise über feste Zuordnungen von Streben auch in die Karosserie des Kraftfahrzeuges während des Betriebs eingeleitete Schwingungen vergleichsweise gut übertragen. Je nach Anordnung der Strebe könnte dies zu einer unerwünschten Geräuschbelastung im Innenraum des Kraftfahrzeuges führen. Vorteilhaft kann durch die Einrichtung zur Schwingungsentkopplung eine solche Schwingungsübertragung in den Innenraum des Kraftfahrzeuges, beispielsweise wahrnehmbar als Geräuschbelästigung und/oder Vibrieren und/oder Schwingungen im Lenkrad, vermieden oder zumindest auf ein Minimum reduziert werden.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Zuordnung der Strebe zu zumindest einem der Karosserieteile mittels eines konstruktiv bereits vorgesehenen Verbindungselements zur Fixierung eines weiteren Bauteils des Kraftfahrzeugs erfolgt. Vorteilhaft sind keine weiteren konstruktiven Maßnahmen notwendig, um die Strebe anzubinden.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Strebe zumindest einem der Karosserieteile zusätzlich mittels einer Vorrichtung zum Herstellen eines Formschlusses zugeordnet ist, wobei ein Formschluss zwischen der Strebe und dem zumindest einen Karosserieteil bei der Montage der Strebe und/oder spätestens im Crashfall eintritt. Vorteilhaft kann die Strebe mittels der Vorrichtung zum Herstellen eines Formschlusses besonders einfach montiert werden. Ferner ist es denkbar, die Strebe verhältnismäßig gut zwischen den Karosserieteilen entkoppelt anzubringen, wobei die eigentlich erwünschte steife Zuordnung zu den Karosserieteilen zum Übertragen der Crashkräfte erst in einem Crashfall voll zum Tragen kommt. Die Strebe kann also vergleichsweise unabhängig von Anforderungen der Betriebsfestigkeit und Geräuschoptimierung beziehungsweise Schwingungsoptimierung dem übrigen Kraftfahrzeug zugeordnet werden, wobei in einem Crashfall die volle, gewünschte Funktion mittels des dann eintretenden Formschlusses gegeben ist.
Die Aufgabe ist ferner mit einem Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung gelöst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Gleiche, funktionsgleiche und/oder ähnliche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Dabei zeigen:
1 eine dreidimensionale Darstellung einer einem ersten Karosserieteil und einem zweiten Karosserieteil eines Kraftfahrzeuges zugeordneten Strebe zur Übertragung von Crashkräften;
2 eine Detailansicht der in 1 gezeigten Strebe und einer Einrichtung zur Schwingungsentkopplung und
3 eine weitere Detailansicht der in 1 gezeigten Strebe und eines konstruktiv bereits vorgesehen Verbindungselements des Kraftfahrzeuges.
1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug 3. Von dem Kraftfahrzeug 3, das in 1 nur teilweise dargestellt ist, zeigt 1 Teile einer Karosserie 5 mit einem Querträger 7, einer Stirnwand 9 und einem Dämpferdom 11. Die Vorrichtung 1 weist eine dem Querträger 7 und dem Dämpferdom 11 zugeordnete Strebe 13 auf. Mittels der Strebe 13 können im Falle eines Fahrzeugcrashes Crashkräfte zwischen dem Querträger 7 und dem Dämpferdom 11 übertragen werden. Die Anbindung der Strebe 13 an den Querträger 7 und an den Dämpferdom 11 ist zerstörungsfrei lösbar ausgeführt, wobei die Strebe 13 dem Dämpferdom 11 mittels einer Verschraubung 15 zugeordnet ist. Die Verschraubung 15 kann konstruktiv auch für weitere Bauteile, beispielsweise für einen nicht näher dargestellten Dämpfer des Kraftfahrzeuges 3 vorgesehen sein. Vorteilhaft muss also zur Anbindung der Strebe 13 an den Dämpferdom 11 kein separates Verbindungselement vorgesehen werden. Es ist jedoch auch denkbar, ein von der ohnehin notwendigen Verschraubung 15 unabhängiges Verbindungselement vorzusehen.
Die Zuordnung der Strebe 13 zum Dämpferdom 11 kann zusätzlich mittels einer Vorrichtung 17 zum Herstellen eines Formschlusses erfolgen. Hierzu können die Strebe 13 sowie der Dämpferdom 11 korrespondierende Stufen 19 aufweisen, mittels derer im Fall eines Crashes auftretende Kräfte zusätzlich zur Verschraubung 15 übertragen werden können. Vorteilhaft kann dabei die Verschraubung 15 entlastet werden, so dass diese vergleichsweise schwächer ausgelegt werden kann.
Die Zuordnung der Strebe 13 zum Querträger 7 kann ebenfalls formschlüssig erfolgen, vorliegend beispielsweise mittels zwei Bolzen 21, auf die die Strebe 13 aufgesteckt werden kann. Die Bolzen 21 können dazu fest dem Querträger 7 zugeordnet sein, beispielsweise im Zuge der Rohbaufertigung an den Querträger 7 angeschweißt worden sein.
2 zeigt eine dreidimensionale Detailansicht der in 1 gezeigten Anbindung der Strebe 13 an den Querträger 7 mit dem Bolzen 21. Die Strebe 13 weist eine Grundplatte mit zwei Bohrungen auf, in die die Bolzen 21 hineinragen. Zusätzlich zu dieser formschlüssigen Verbindung ist eine Einrichtung 23 zur Schwingungsentkopplung vorgesehen. Die Einrichtung 23 weist zwei umlaufend genutete Dämpfergummis 25 auf, die in die Bohrungen der Strebe 13 formschlüssig einbringbar sind. Ferner sind die Dämpfergummis so gestaltet, dass diese auf die Bolzen 21 aufsteckbar sind. Es ist ersichtlich, dass mittels der Einrichtung 23 beziehungsweise der Dämpfergummis 25 der Einrichtung 23 zur Schwingungsentkopplung sowohl in Fahrzeuglängsrichtung wie in Fahrzeugquer- und -hochrichtung wirkende Kräfte der Strebe 13 nur schwingungsgedämpft an den Querträger 7 weitergeleitet werden. Es ist also möglich, während des Betriebs des Kraftfahrzeuges 3 mittels der Einrichtung 23 geringe Relativbewegungen der Strebe zu dem Querträger 7 des Kraftfahrzeuges 3 zuzulassen, ohne dabei eine allzu hohe Belastung sowohl in die Strebe 13 als auch in den Querträger 7 einzuleiten.
3 zeigt eine dreidimensionale Detailansicht des in 1 gezeigten Dämpferdoms 11 des Kraftfahrzeuges 3 sowie der Vorrichtung 17 zum Herstellen eines Formschlusses. Gezeigt sind eine Mutter der Verschraubung 15 sowie die Stufe 19 der Strebe 13. Unter der Stufe 19 der Strebe 13 weist die Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges 3 eine korrespondierende Stufe auf, wobei sich im Falle eines Crashes die Stufen so miteinander in Eingriff befinden, dass bei einem Frontalcrash wirkende Crashkräfte über die Strebe 13 auf den Querträger 7 des Kraftfahrzeuges 3 übertragen werden können. Es ist ersichtlich, dass dadurch die Verschraubung 15 entlastet werden kann. Vorteilhaft kann also eine bereits vorhandene, vergleichsweise schwach ausgelegte Verschraubung 15 zum Herstellen der zerstörungsfrei lösbaren Verbindungen der Strebe 13 mit der Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges 3 verwendet werden.
Durch die zerstörungsfrei lösbare Verbindung der Strebe 13 mit dem übrigen Kraftfahrzeug 3 kann eine besonders einfache Montage umliegender Teile ermöglicht werden. Außerdem können möglicherweise in den Stirnwandbereich beziehungsweise in den Querträger 7 des Kraftfahrzeuges 3 übertragene Schwingungen mittels der Dämpfergummis 25 der Einrichtung 23 gedämpft werden.
Die hintere Anbindung der Strebe 13 an den Rohbau beziehungsweise die Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges 3 erfolgt über zwei Bolzen 21, beispielsweise Zentrierbolzen, auf die die Strebe 13 einfach aufgesteckt werden kann. Die vordere Anbindung der Strebe 13 erfolgt über die bereits vorhandene Verschraubung 15 beziehungsweise Befestigungsschraube eines Federbeins einer Vorderachse des Kraftfahrzeuges 3. Eine Abkopplung der Strebe 13 über die zwei Dämpfergummis 25 beziehungsweise zwei Gummipuffer der Einrichtung 23 zur Schwingungsentkopplung vermeidet eine Einleitung von Schwingungen in den Querträger 7 beziehungsweise in eine Lenkung des Kraftfahrzeuges 3. Die Erzeugung eines Formschlusses im Crash, durch die zwei Stufen 19 beziehungsweise zwei seitlichen Absetzungen an der vorderen Anbindung, schließt ein Versagen der Schraubverbindung beziehungsweise der Verschraubung 15 aus.
Zusammenfassend werden vorteilhaft trotz dem Vorsehen der Strebe 13 Lenkungsschwingungen minimiert, ein möglicherweise auftretendes Mehrgewicht minimiert sowie größere Kosten einer starren Anbindung vermieden, insbesondere durch Einsparung sonst zur Vermeidung von Betriebsfestigkeitsschäden notwendige starre Anbindungen und massive Konsolen, eine erleichterte Montage der umliegenden Bauteile ermöglicht, zum Beispiel eines Bremskraftverstärkers, ein geringerer Zeitaufwand bei der Montage erreicht, durch einfaches Aufstecken und Verschrauben an einer bereits benötigten Schraubverbindung, beziehungsweise der Verschraubung 15 und einer Entlastung der vorderen Schraubverbindung im Crashfall.

Claims

Vorrichtung (1) zum Aufnehmen von Crashkräften an einem Kraftfahrzeug (3) mit einer einem ersten Karosserieteil (7) und einem zweiten Karosserieteil (11) des Kraftfahrzeuges (3) zugeordneten Strebe (13) zur Übertragung von Crashkräften, wobei die Strebe (13) zerstörungsfrei lösbar den Karosserieteilen (7, 11) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strebe (13) zumindest einem der Karosserieteile (7, 11) schwingungsentkoppelt über eine Einrichtung (23) zur Schwingungsentkopplung zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zuordnung der Strebe (13) zu zumindest einem der Karosserieteile (7, 11) mittels eines konstruktiv bereits vorgesehenen Verbindungselements (15) zur Fixierung eines weiteren Bauteils des Kraftfahrzeuges (3) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Strebe (13) zumindest einem der Karosserieteile (7, 11) zusätzlich mittels einer Vorrichtung (17, 19) zum Herstellen eines Formschlusses zugeordnet ist, wobei ein Formschluss zwischen der Strebe (13) und dem zumindest einen Karosserieteil (7, 11) bei der Montage der Strebe (13) und/oder in einem späteren Crashfall eintritt.
Kraftfahrzeug (3) mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.