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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung eines Fangelements nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Im
Bereich des Vorbaus einer Karosserie eines Personenkraftwagens ist
in der Regel ein Modul und insbesondere ein Leistungselektronikmodul
für den
Motor des Personenkraftwagens angeordnet. Dabei ergibt sich eine
Lage des Moduls durch eine möglichst
gute Realisierung eines Fußgängerschutzes
des Vorbaus der Karosserie beim Aufprall des Vorbaus auf einen Fußgänger. Werden
keine anderen Maßnahmen
getroffen, so bewegt sich das Leistungselektronikmodul, das in dem
Vorbau der Karosserie angeordnet ist, in Fahrzeuglängsrichtung
nach hinten. Oftmals ist im Vorbau zudem der Motor angeordnet, der
sich ebenfalls nach hinten bewegt. Ohne entsprechende Maßnahmen
kollidiert das Modul mit einem Rohbau und gegebenenfalls rohbauseitigen Anbauteilen
der Karosserie des Personenkraftwagens was zu einem schlechten Unfallergebnis
führt.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung eines Fangelements
im Bereich des Vorbaus einer Karosserie eines Personenkraftwagens zu
entwickeln, dass ein besseres Unfallverhalten realisiert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Anordnung eines Fangelements mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine
solche Anordnung eines Fangelements im Bereich des Vorbaus einer
Karosserie eines Personenkraftwagens, in welchem wenigstens ein
Modul, insbesondere ein Leistungselektronikmodul, für den Motor
des Personenkraftwagens angeordnet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch
aus, dass mittels des Fangelements das sich in Folge einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung des Vorbaus der Karosserie des Personenkraftwagens
rückwärts bewegende
Modul fangbar ist. Dadurch ist eine Kollision des Moduls und insbesondere
des Leistungselektronikmoduls mit einem Rohbau und gegebenenfalls anderweitigen
rohbauseitigen Anbauteilen der Karosserie des Personenkraftwagens
vermeidbar. Daraus resultiert eine geringere Deformation einer Knautschzone
des Personenkraftwagens, womit eine Steigerung eines Insassenschutzes
einhergeht, da die Knautschzone in ihrer Form besser erhalten bleibt.
Weiterhin ist ein Eindringen des Moduls und von mit dem Modul kollidierenden
Rohbauteilen in einen Fahrgastraum des Personenkraftwagens vermieden,
wodurch eine Verletzungsgefahr der Insassen herabgesetzt oder gar
vermieden wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Fangelement ein Strebenelement, insbesondere
eine Crash-Strebe, welche im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung
verläuft.
Diese Ausgestaltungsform erlaubt eine Realisierung der beschriebenen
Steigerung des Insassenschutzes bei gleichzeitiger Geringhaltung
von Kosten für
ein derartig ausgebildetes Strebenelement. Die Ausbildung des Fangelements
als eine Crash-Strebe beziehungsweise ein Strebenelement hält Beschaffungskosten
und damit Gesamtkosten für
die Karosserie des Personenkraftwagens gering.
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Die
im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Crash-Strebe
beziehungsweise das Strebenelement verbessert zudem eine seitliche Steifigkeit
der Karosserie.
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Ist
das Fangelement, insbesondere das Strebenelement, in einem Abstand
hinter dem Modul, insbesondere dem Leistungselektronikmodul, angeordnet,
so ergibt sich daraus der Vorteil, dass bei einem Unfall lediglich
eine kurze Strecke vom Modul zurücklegbar
ist und diese Rückwärtsbewegung
im Wesentlichen durch das Fangelement verhindert wird. Bei einem
Auftreffen des Moduls auf das Strebenelement beziehungsweise die
Crash-Strebe löst sich
vorteilhafter Weise eine Verbindung des Moduls beispielsweise zum
Motor oder zu einem anderweitigen Bauteil, an dem das Modul angebracht
ist.
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Dies
geschieht beispielsweise durch Abscheren von Schrauben, mittels
derer das Modul befestigt ist. Dementsprechend ist auch ein Zerstören von
Verschraubpunkten und/oder ein Zerstören von Haltern des Moduls
vorstellbar.
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Dies
ist insbesondere dann der Fall, wenn das Modul am Motor, welcher
sich ebenfalls im Vorbau der Karosserie befindet, angeordnet ist,
und sich ein Verbund aus Motor und Modul in Fahrzeuglängsrichtung
nach hinten bewegt.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist das Fangelement, insbesondere das Strebenelement,
vor einer Stirnwand der Karosserie angeordnet. Dadurch ist eine
Kollision des Moduls bei einem Unfall mit der Stirnwand vermieden,
womit eine weitere Erhöhung
des Insassenschutzes einhergeht und zwar dadurch, dass eine Deformation
der Stirnwand und damit eine Deformation der Knautschzone verhindert
oder gar vermieden wird. Ebenso ist ein Eindringen des Moduls in
den Fahrgastraum durch eine derartige Anordnung nicht möglich.
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Idealer
Weise ist das Leistungselektronikmodul in Fahrzeughochrichtung über dem
Motor angeordnet, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass eine komplizierte
Führung
des Fangelements vermeidbar ist. Damit einher geht eine Reduzierung
eines Montageaufwands des Fangelements und damit eine Reduzierung
von Montagekosten, was in geringen Herstellkosten und damit in geringen
Gesamtkosten für die
Karosserie des Personenkraftwagens resultiert. Auch ist dadurch
ein Fußgängerschutz
vorteilhaft beeinflusst, da das Leistungselektronikmodul, dass sich in
Fahrzeughochrichtung über
dem Motor im Vorbau der Karosserie befindet, nicht in Fahrzeuglängsrichtung
bewegen und damit in Bereiche vordringen kann, die wichtig für den Fußgängerschutz
sind, da der Fußgänger im
Falle eines Unfalls in derartige Bereiche mit seinem Kopf definiert
aufprallt zum Abbau von hohen und Verletzungen verursachenden Beschleunigungen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung verläuft
das Strebenelement über
eine überwiegende
Breite des Personenkraftwagens, woraus sich der Vorteil ergibt,
dass dadurch die Rückwärtsbewegung
des Moduls, insbesondere des Leistungselektronikmoduls, über eine überwiegende,
vorteilhafter Weise über
die gesamte Breite des Personenkraftwagens beziehungsweise des Vorbaus
des Personenkraftwagens verhindert ist, womit die Erhöhung des
Insassenschutzes und des Fußgängerschutzes
bei jedwede Art von Frontalcrash noch besser ermöglicht ist.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist das Strebenelement
mit der Karosserie und/oder mit einem Bauteil der Karosserie des
Personenkraftwagens verbunden. Dies birgt den Vorteil, dass dadurch
das Strebenelement, insbesondere die Crash-Strebe, fest mit steifen
und Energie aufnehmenden Strukturen der Karosserie verbunden ist, wodurch
eine Verhinderung der Rückwärtsbewegung des
Moduls, insbesondere des Leistungselektronikmoduls, in besonders
effizienter Art und Weise verhinderbar ist, da das Strebenelement,
insbesondere die Crash-Strebe, selbst steif und fest mit der Karosserie
beziehungsweise mit einem Bauteil der Karosserie verbunden ist und
somit ein hohes Potential aufweist, eine hohe Bewegungsenergie des
Moduls aufzunehmen.
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Dabei
erweist es sich besonders vorteilhaft, wenn das Strebenelement zumindest
einseitig mit einer Domstrebe des Vorbaus der Karosserie des Personenkraftwagens
verbunden ist. Bei einer Domstrebe handelt es sich um ein besonders
steifes Bauteil, wodurch die beschriebenen Vorteile einer besonders effizienten
Verhinderung der Rückwärtsbewegung des
Moduls in noch größerem Maße realisierbar
sind.
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Weist
das Strebenelement, insbesondere die Crash-Strebe, einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt auf, und ist das Strebenelement, insbesondere
die Crash-Strebe,
zudem als ein Hohlprofil ausgebildet, so erweist sich dies insofern
als vorteilhaft, als dass dadurch ein sehr steifes Fangelement realisiert
ist, das ein hohes Energieaufnahmepotential aufweist. Zum anderen
ist dadurch der Vorbau der Karosserie des Personenkraftwagens in
Fahrzeugquerrichtung besonders gut versteifbar. Darüber hinaus
lässt sich
durch die Ausbildung als Hohlprofil ein Gewicht der Anordnung und
damit ein Gesamtgewicht der Karosserie des Personenkraftwagens gering
halten, wodurch ein Energieverbrauch, insbesondere ein Kraftstoffverbrauch,
des Motors und damit proportional zusammenhängende CO2-Emissionen
in einem geringen Rahmen gehalten werden können.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der
jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen. Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
schematische Draufsicht auf einen Vorbau einer Karosserie eines
Personenkraftwagens mit einem Leistungselektronikmodul und einem Motor,
und
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2 eine
schematische Längsschnittansicht
des Vorbaus der Karosserie des Personenkraftwagens gemäß 1.
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Während 1 mittels
einer Draufsicht auf einen Vorbau einer Karosserie eines Personenkraftwagens
eine Anordnung eines Fangelements in dem Vorbau aufzeigt, verdeutlicht
die 2 diese Anordnung des Fangelements zwischen einem
Leistungselektronikmodul und rohbauseitigen Anbauteilen der Karosserie
des Personenkraftwagens.
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Die 1 zeigt
einen Vorbau 10 einer Karosserie eines Personenkraftwagens,
in welchem ein Motor 12 angeordnet ist. In Fahrzeughochrichtung über dem
Motor ist ein Leistungselektronikmodul 14 mittels Schraubverbindungen 16 mit
dem Motor 12 verbunden.
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Seitlich
weist der Vorbau 10 Längsträger 18 und 19 auf,
welche in Fahrtrichtung 22 einerseits mit einem Querträger 20 und
andererseits mit einer Stirnwand 24 verbunden sind.
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Wie
in 1 zu sehen ist, ist in Fahrzeuglängsrichtung
zwischen dem Leistungselektronikmodul 14 und lediglich
in 2 schematisch dargestellten rohbauseitigen Anbauteilen 26 und
der Stirnwand 24 eine Crash-Strebe 28 angeordnet.
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Die
Crash-Strebe 28 ist beiden Ends mit jeweils einer Domstrebe 29 beziehungsweise 30 verbunden.
Diese Verbindung ist mittels je einer Schweißverbindung 32 beziehungsweise 33 realisiert.
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Bei
den Domstreben 29 und 30, die jeweils mit einem
Federbeindom 34 beziehungsweise 35 verbunden sind,
handelt es sich um besonders steife Bauteile, wodurch die Crash-Strebe 28 besonders gut
in der Lage ist, eine hohe Energie aufzunehmen.
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Dies
ist nötig,
da die Crash-Strebe 28 als ein Fangelement dient, welches
bei einem Aufprall des Vorbaus 10 in Fahrtrichtung 22 eine
Bewegung des Leistungselektronikmoduls 14 entgegengesetzt
der Fahrtrichtung 22 im Wesentlichen verhindert, dieses also
einfängt.
Bewegen sich bei einem derartigen Aufprall der Motor 12 und
das Leistungselektronikmodul 14 entgegen der Fahrtrichtung 22 nach
hinten, so kollidiert das Leistungselektronikmodul 14 mit
der Crash-Strebe 28, woraufhin die Schraubverbindungen 16 abgeschert
werden und das Leistungselektronikmodul 14 im Wesentlichen
an seinem ursprünglichen
Ort verbleibt. Somit kann sich das Leistungselektronikmodul 14 nicht
in Bereiche bewegen, die für einen
sehr guten Fußgängerschutz
relevant sind.
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Des
Weiteren ist eine Kollision des Leistungselektronikmoduls 14 mit
der Stirnwand 24 beziehungsweise mit in der 2 dargestellten
rohbauseitigen Anbauteilen 26 vermieden, wodurch einerseits
ein Eindringen des Leistungselektronikmoduls 14 beziehungsweise
der rohbauseitigen Anbauteile 26 in einen Fahrgastinnenraum
der Karosserie des Personenkraftwagens vermieden ist, wodurch eine
Herabsetzung einer Verletzungswahrscheinlichkeit von Insassen stark
reduziert.
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Außerdem ist
somit eine Deformation der Stirnwand 24 und damit eine
Deformation einer Knautschzone der Karosserie des Personenkraftwagens
vermieden, wodurch eine weitere Steigerung des Insassenschutzes
in Folge einer Herabsetzung der Verletzungswahrscheinlichkeit einhergeht.
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Die 2 verdeutlicht
die Anordnung der Crash-Strebe 28 in Fahrzeughochrichtung.
Wie in der 2 zu sehen ist, ist die Crash-Strebe 28 in Fahrzeughochrichtung
unterhalb einer Oberseite 44 und oberhalb einer Unterseite 45 des
Leistungselektronikmoduls 14 angeordnet. Somit kann die Crash-Strebe 28 das
Leistungselektronikmodul 14 bei einem Frontaufprall, bei
dem sich der Motor 12 und das Leistungselektronikmodul 14 in
die Richtung des Richtungspfeils 36 bewegen, einfangen
und damit eine Kollision des Leistungselektronikmoduls 14 mit
den rohbauseitigen Anbauteilen 26 und einem Rohbau 42,
welchem die Stirnwand 24 gemäß 1 zugehörig ist,
verhindern.
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Kollidiert
das Leistungselektronikmodul 14 mit der Crash-Strebe 28 so
wird dessen Bewegung verhindert, während sich der Motor 12 weiter
bewegt. Damit einher geht ein Abscheren der Schraubverbindungen 16 und
eine Zerstörung
eines Halters 38 zwischen dem Leistungselektronikmodul 14 und
dem Motor 12. Das Leistungselektronikmodul 14 kann
damit nicht in Bereiche einer Motorhaube 40 verbracht werden,
welche relevant sind zur Realisierung eines hohen Fußgängerschutzes,
und zwar derart, dass diese Bereiche die Aufgabe erfüllen, hohe
Beschleunigungen eines Fußgängers beziehungsweise
eines Kopfes des Fußgängers schonend
abzubauen und eine Kollision des Fußgängers beziehungsweise des Kopfes
des Fußgängers mit
unter der Motorhaube 40 befindlichen Teilen, wie beispielsweise
dem Leistungselektronikmodul 14, zu verhindern.
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Wie
in der 2 zu sehen ist, weist die Crash-Strebe ein rechteckiges
Hohlprofil auf, wodurch es besonders steif ist und ein hohes Potential besitzt,
kinetische Energie des Leistungselektronikmoduls 14 aufzunehmen.
Gleichzeitig weist es durch diese Ausgestaltungsform ein geringes
Gewicht auf, wodurch ein Gesamtgewicht des Vorbaus 10 gering gehalten
wird.