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Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung für wenigstens ein Anbauteil eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Serienfahrzeugbau von Kraftwagen, beispielsweise Nutzfahrzeugen, sind derartige Halteeinrichtungen zur Halterung von Betriebsmittelbehältern wie Kraftstofftanks bereits bekannt. Dabei umfassen derartige Halteeinrichtungen üblicherweise wenigstens einen Halter, welcher über wenigstens einen Haltebereich auf Seiten eines Kraftwagen-Aufbaus und über wenigstens einen weiteren Haltebereich auf Seiten des Anbauteils befestigbar ist. Auf Seiten des Anbauteils ist dabei beispielsweise eine Tragwanne vorgesehen, innerhalb welcher das wenigstens eine Anbauteil aufgenommen ist.
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Insbesondere wenn sich eine derartige Halteeinrichtung in einem Bereich befindet, in welchem es bei einer Kollision mit einem Unfallpartner zu Intrusionen in den Kraftwagen-Aufbau kommen kann, besteht jedoch die Problematik, dass derartige Halteeinrichtungen mit den zugehörigen Anbauteilen zur Blockbildung neigen. Hierdurch wird gegebenenfalls das beabsichtigte Deformationsverhalten des Kraftwagen-Aufbaus negativ beeinflusst. Andererseits sollen derartige Halteeinrichtungen auch im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung sicherstellen, dass das oder die Anbauteile in ihrer Halterung am Fahrzeug verbleiben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Halteeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einerseits das Deformationsverhalten des Kraftwagen-Aufbaus im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nicht negativ beeinflusst und andererseits in diesem Fall einen sicheren Verbleib des wenigstens einen Anbauteils am Kraftwagen-Aufbau gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Halteeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um eine Halteeinrichtung zu schaffen, welche einerseits das Deformationsvermögen des Kraftwagens bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nicht negativ beeinflusst und andererseits in einem solchen Fall einen sicheren Verbleib des wenigstens einen Anbauteils am Kraftwagen-Aufbau gewährleistet, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine Halter zwischen dem aufbauseitigen Haltebereich und dem anbauteilseitigen Haltebereich wenigstens eine Teilversagensstelle aufweist, mittels welcher die beiden Haltebereiche bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Halteeinrichtung gezielt relativ zueinander bewegbar sind. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den wenigstens einen Halter mit einer Teilversagensstelle auszustatten, welche einerseits gewährleistet, dass die Halteeinrichtung bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nachgeben kann. Andererseits soll der Halter nur zum Teil versagen, was bedeutet, dass der Halter dennoch teilweise intakt bleiben soll, sodass ein Verbleib des wenigstens einen Anbauteils am Kraftwagen-Aufbau sichergestellt werden kann. Durch die gezielte Nachgiebigkeit des wenigstens einen Halters wird somit ermöglicht, dass das wenigstens eine Anbauteil bzw. die zugehörige Halteeinrichtung im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung keinen Block bildet und somit das gezielt ausgelegte Deformationsvermögen des Kraftwagen-Aufbaus nicht nachteilig beeinflusst. Da erfindungsgemäß der Halter zumindest insoweit intakt bleiben soll, dass das wenigstens eine Anbauteil am Kraftwagen-Aufbau verbleibt, ist zudem sichergestellt, dass es infolge einer Kollision nicht zu einem unkontrollierten Entfernen des Anbauteils kommen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich überdies als vorteilhaft gezeigt, wenn die wenigstens eine Teilversagensstelle wenigstens eine Sollbruchstelle umfasst. Eine derartige Sollbruchstelle ist technisch besonders einfach herstellbar und kann zudem so gestaltet werden, dass diese bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zuverlässig versagt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Teilversagensstelle einen Scharnierbereich, welcher bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ein Scharnier zwischen dem aufbauseitigen Haltebereich und dem anbauteilseitigen Haltebereich bildet. Durch ein derartiges Scharnier ist auf besonders zuverlässige Weise sichergestellt, dass die Halteeinrichtung einerseits eine Ausweichbewegung bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung durchführen kann und andererseits, dass dennoch das wenigstens eine Anbauteil sicher am Kraftwagen-Aufbau verbleibt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der Halter wenigstens einen Schenkel aufweist, welcher im Bereich der Sollbruchstelle eine Querschnittsverringerung aufweist. Hierdurch kann die Sollbruchstelle auf baulich besonders einfache Weise dargestellt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Halter wenigstens einen Schenkel auf, welcher im Bereich der Sollbruchstelle eine Schweißstelle, insbesondere eine Schweißnaht, aufweist. Eine derartige Schweißstelle bzw. Schweißnaht führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Bauteilspannung und somit zu einer Kerbwirkung, die bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung zum gezielten Einriss des Bauteils an dieser Stelle führt.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass sich die Sollbruchstelle schräg zu einer Kraftrichtung einer unfallbedingten Kraft erstreckt. Hierdurch wird auf besonders günstige Weise die vorbeschriebene Scharnierwirkung des Halters erreicht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen;
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Diese zeigen in:
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1a, 1b eine ausschnittsweise Seitenansicht bzw. eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf eine Halteeinrichtung für zwei Anbauteile in Form von Gasdruckbehältern an einem Kraftwagen in Form eines Transporters, wobei die Halteeinrichtung zwei Halter umfasst, welche jeweils über wenigstens einen Haltebereich auf Seiten des Kraftwagen-Aufbaus und über wenigstens einen weiteren Haltebereich auf Seiten der Anbauteile befestigbar sind, wobei jeder der Halter zwischen dem aufbauseitigen Haltebereich und dem anbauteilseitigen Haltebereich eine jeweilige Teilversagensstelle umfasst, mittels welcher die beiden Haltebereiche bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Halteeinrichtung gezielt relativ zueinander bewegbar sind;
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2a, 2b eine ausschnittsweise Seitenansicht und eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Halteeinrichtung analog den 1a und 1b, wobei die Halteeinrichtung nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezeigt ist, und wobei die beiden Halter im Bereich ihrer jeweiligen Teilversagensstelle verformt sind; und
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3a, 3b jeweilige ausschnittsweise Perspektivansichten auf die beiden Halter der Halteeinrichtung gemäß den 1a bis 2b, wobei die beiden Halter in 3a vor einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und in 3b nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung dargestellt sind.
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Zur Unterflur-Halterung von zwei Anbauteilen 10, 12 unterhalb eines auf zwei Rahmenlängsträgern 14, 16 ruhenden, nicht dargestellten Fahrzeugbodens ist eine in den 1a bis 2b dargestellte Halteeinrichtung vorgesehen.
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Die beiden Rahmenlängsträger 14, 16 bilden dabei Bauteile eines Kraftwagenaufbaus 18 eines als Transporter ausgebildeten Kraftwagens. In den 1a bis 2b ist dabei das hintere Ende des Kraftwagens-Aufbaus 18 dargestellt, und zwar im Bereich eines Biegequerträgers 20, an welchem sich ein nicht gezeigter hinterer Stoßfänger anschließt. Der Biegequerträger 20 verbindet in ersichtlicher Weise die beiden Rahmenlängsträger 14, 16.
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Die Halteeinrichtung wird im Wesentlichen gebildet durch eine Mulde bzw. Schale 22, welche beispielsweise aus Metallblech oder Kunststoff gefertigt ist. Diese Schale 22 ist zu den beiden Fahrzeugaußenseiten hin vorliegend offen ausgebildet. Außerdem ist erkennbar, dass die Schale 22 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und mit jeweiligen Schenkeln 24, 26 bis auf Höhe der Rahmenlängsträger 14, 16 nach oben ragt. Der hintere Schenkel 24 ist fest mit den jeweiligen Rahmenlängsträgern 14, 16 verbunden, beispielsweise mittels von Schraubverbindungen oder dergleichen. Der vordere Schenkel 26 der Schale 22 ist hingegen über einen jeweiligen Halter 28 mit dem korrespondierenden Rahmenlängsträger 14, 16 verbunden. Die beiden Halter 28 sind dabei formidentisch ausgebildet, sodass im Weiteren lediglich auf einen der Halter 28 eingegangen wird.
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Die beiden Halter 28 sind überdies in den 3a und 3b separat in einer Perspektivansicht von schräg unten erkennbar, also ohne die Schale 22 bzw. ohne die Anbauteile 10 und 12.
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Der jeweilige Halter 28 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und umfasst zwei seitliche Schenkel 30, welche über einen Mittelbereich 32 einstückig miteinander verbunden sind. Die jeweiligen Schenkel 30 bilden – wie in Zusammenschau mit 1a erkennbar ist – einen aufbauseitigen Haltebereich 34 des jeweiligen Halters 28, mittels welchem dieser am korrespondierenden Rahmenlängsträger 14, 16 befestigbar, beispielsweise anschaubar oder anschweißbar, ist. An der Unterseite weist der jeweilige Halter 28 einen anbauteilseitigen Haltebereich 36 auf, der im vorliegenden Fall eine Verlängerung des Mittelbereichs 32 darstellt.
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Zwischen dem aufbauseitigen Haltebereich 34 und dem anbauteilseitigen Haltebereich 36 weist der jeweilige Halter 28 eine Teilversagensstelle 38 auf, deren Funktion im Weiteren noch näher erläutert werden wird. Diese Teilversagensstelle 38 umfasst vorliegend eine Sollbruchstelle 40, welche durch zwei einzelne Sollbruchstellen 42, 44 im Bereich jedes der beiden Schenkel 30 des Halters 28 gebildet wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die beiden Schenkel 30 im Bereich ihrer jeweiligen Sollbruchstelle 42, 44 im Querschnitt verringert werden. Unter anderem erfolgt diese Querschnittsverringerung durch das Einbringen eines jeweiligen Lochs 46. Des Weiteren ist im Bereich jeder der beiden Sollbruchstellen 42, 44 eine Schweißstelle, insbesondere eine Schweißnaht, vorgesehen, durch welche eine wesentlich erhöhte Bauteilspannung geschaffen wird, welche zu einer Kerbwirkung bei einer Kraftbeaufschlagung führt.
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Kommt es nun zu einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der in den 1a und 1b dargestellten Kraft F, wie diese beispielsweise bei einem Heckaufprall den Kraftwagen-Aufbau 18 eingeleitet wird, so versagen die jeweiligen Sollbruchstellen 42, 44 der zugehörigen Schenkel 30 bzw. die Sollbruchstelle 40 des jeweiligen Halters 28 insgesamt bei Erreichen eines bestimmten Kraftniveaus. Dieses Versagen ist in den 2a, 2b und 3b erkennbar. Dabei ist insbesondere erkennbar, dass mittels der Teilversagensstelle 38 die beiden Haltebereiche 34, 36 des jeweiligen Halters 28 bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Halteeinrichtung gezielt relativ zueinander bewegt werden.
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Allerdings versagt diese Teilversagensstelle 38 des jeweiligen Halters 28 nicht vollständig, d. h. der aufbauseitige Haltebereich 34 reißt nicht vollständig von dem anbauteilseitige Haltebereich 36 ab. Vielmehr ist im Mittelbereich 32 des jeweiligen Halters 28 ein Scharnierbereich 50 vorgesehen, welcher bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung ein Scharnier zwischen dem aufbauseitigen Haltebereich 34 und dem anbauteilseitigen Haltebereich 36 bildet. Während also die beiden jeweiligen Schenkel 30 des Halters 28 im Bereich der jeweiligen Sollbruchstelle 42, 44 versagen, bleibt der Scharnierbereich 50 intakt und bildet somit – in Verlängerung der beiden Sollbruchstellen 42, 44 – das besagte Scharnier.
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Wenn also – wie in 2a erkennbar ist – die Schale 22 infolge der Kraftbeaufschlagung mit der Kraft F in Richtung nach vorne um das Maß a verschoben wird, so verschiebt sich nicht nur der hintere Schenkel 24 der Schale 22 um dieses Maß a, sondern auch der vordere Schenkel 26 der Schale 22. Dieses Verschieben des vorderen Schenkels 26 um das Maß a erfolgt, indem der anbauteilseitige Haltebereich 36 relativ zu dem aufbauseitigen Haltebereich 34 – um den Scharnierbereich 50 des jeweiligen Halters 28 – verschwenkt. Somit wird die Schale 22 und die sich darin befindenden Anbauteile 10, 12, welche eine relativ steife Anordnung bilden, weitestgehend undeformiert verschoben. Genauer gesagt verschiebt sich insbesondere der vordere Schenkel 26 der Schale 22 in Richtung nach vorne, um die von hinten her durch die Kraft F eingeleitete Deformation des Kraftwagen-Aufbaus 18 bzw. die von dort aus eingeleitete Verschiebung der Schale 22 auszugleichen. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass die Halteeinrichtung keinen Block bildet, welcher das Deformationsverhalten und das Energieabsorptionsvermögen des Kraftwagen-Aufbaus 18 negativ beeinflussen bzw. unkontrolliert werden lassen.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass vorliegend eine Halteeinrichtung geschaffen ist, welche bei einer unfallbedingten Intrusion des Kraftwagen-Aufbaus 18 gewährleistet, dass es nicht zu einer übermäßigen Blockbildung der Halteeinrichtung kommt. Zur Vermeidung der Blockbildung durch lineare Komponentenverschiebung und zur Reduzierung der auf die Komponenten wirkenden Kräfte werden die Halter mit jeweiligen Teilversagensstellen 38 ausgestattet. Somit wird das Ziel erreicht, insbesondere sicherheitsrelevante Anbauteile 10, 12 – wie im vorliegenden Fall – nicht einer übermäßigen Belastung ausgesetzt werden und am Kraftwagen-Aufbau 18 verbleiben. Dies wird durch den jeweiligen Scharnierbereich 50 des entsprechenden Halters 28 erreicht.
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Insbesondere in den 1a und 3a ist zudem erkennbar, dass die jeweiligen Halter 28 schräggestellt sind. Des Weiteren ist insbesondere aus den 2a und 3b erkennbar, dass die jeweilige Sollbruchstelle 40 des entsprechenden Halters 28 schräg zur Kraftrichtung der unfallbedingten Kraft F bzw. der resultierenden, auf die Halteeinrichtung wirkenden Kraft FR verläuft. Durch diese Schrägstellung wird auf besonders günstige Weise der jeweilige aufbauteilseitige Haltebereich 36 relativ zu dem aufbauseitigen Haltebereich 34 gebogen, um hier durch die Scharnierwirkung den jeweiligen Scharnierbereich 50 zu erreichen.
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Die vorliegende Halteeinrichtung kann nicht nur – wie im vorliegenden Fall – für Gasdruckbehälter 10, 12 verwendet werden, sondern natürlich auch für andere Betriebsmittelbehälter, insbesondere Kraftstoffbehälter. Des Weiteren ist die vorliegende Anordnung nicht – wie im vorliegenden Fall – auf das Fahrzeugheck beschränkt. Gleichfalls kann eine derartige Halteeinrichtung im Bereich einer vorderen Knautschzone oder eines seitlichen Bereichs des Kraftwagen-Aufbaus 18 vorgesehen werden, in welchem die Gefahr eines Seitenaufpralls und einer damit verbundenen Intrusion besteht.
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Ebenso ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Unterflur-Anordnung der Halteeinrichtung, wie dies im vorliegenden Fall gegeben ist, beschränkt.
