DE102011008300A1

DE102011008300A1 - Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeuges bei einer Kollision

Info

Publication number: DE102011008300A1
Application number: DE102011008300A
Authority: DE
Inventors: Jan Rath; Jürgen Reinhardt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente (1) eines Fahrzeuges bei einer Kollision. Erfindungsgemäß ist an der Fahrzeugkomponente (1) mindestens ein Anschlagelement (3) angeordnet, welches zu einem Rohbaustrukturelement (2) derart beabstandet ist, dass bei einer kollisionsbedingten Verschiebung der Fahrzeugkomponente (1) das mindestens eine Anschlagelement (3) an dem Rohbaustrukturelement (2) anschlägt, so dass die Verschiebung der Fahrzeugkomponente (1) mittels des mindestens einen anschlagenden Anschlagelementes (3) begrenzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeuges bei einer Kollision.
Bei einer Frontalkollision eines Fahrzeuges besteht die Gefahr, dass sich beispielsweise eine an einem Fahrzeugunterboden oder an einem Fahrzeugvorbau befestigte Fahrzeugkomponente unkontrolliert relativ zum Fahrzeug verschiebt. Dadurch können bzw. kann eine Rohbauzelle des Fahrzeuges und/oder ein Fahrzeuginsasse hohen Belastungen durch Verformung der Rohbauzelle ausgesetzt sein. Eine Begrenzung dieser Verschiebung ist dann möglich, wenn die Fahrzeugkomponente mit einem Element der Rohbauzelle des Fahrzeuges kollidiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente bei einer Kollision eines Fahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeuges bei einer Kollision ist an der Fahrzeugkomponente mindestens ein Anschlagelement angeordnet, welches zu einem Rohbaustrukturelement derart beabstandet ist, dass bei einer kollisionsbedingten Verschiebung der Fahrzeugkomponente das mindestens eine Anschlagelement an dem Rohbaustrukturelement anschlägt, so dass die Verschiebung der Fahrzeugkomponente mittels des mindestens einen anschlagenden Anschlagelementes begrenzbar ist.
Mittels der Vorrichtung ist im Kollisionsfall des Fahrzeuges, insbesondere bei einer Frontalkollision, ein zusätzlicher Lastpfad generiert, so dass eine aus der Kollision des Fahrzeuges resultierende Energie mittels des Rohbaustrukturelementes aufnehmbar ist, und somit eine Belastung auf eine Rohbauzelle und/oder auf Fahrzeuginsassen verringert ist. Die Lastpfade der Kollision sind dadurch auf mehrere Bereiche der Rohbaustruktur verteilt.
Darüber hinaus ist durch die Form des Anschlagelementes weitestgehend ausgeschlossen, dass sich die Fahrzeugkomponente bei Kollision des Fahrzeuges in Z-Richtung verschieben kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente bei einer Kollision eines Fahrzeuges und
2 schematisch einen Schnitt der Vorrichtung zu Begrenzung der Bewegung der Fahrzeugkomponente bei einer Kollision.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebsstranges als Fahrzeugkomponente 1 und ein so genannter Integralträger als Rohbaustrukturelement 2 dargestellt.
Das als Integralträger ausgeführte Rohbaustrukturelement 2 weist zwei Integrallängsträger 2.1 und zwei Integralquerträger 2.2 auf, wobei die einzelnen Träger 2.1, 2.2 im Wesentlichen zu einem rechteckigen Integralträgerrahmen verbunden sind. Der Integralträger als Rohbaustrukturelement 2 dient zur Aufnahme des Antriebsstranges als Fahrzeugkomponente 1, wobei der Integralträger auch zur Anordnung einer Vorderachsanordnung dient.
Um eine Bewegung der Fahrzeugkomponente 1 relativ zum Rohbau des Fahrzeuges im Fall einer Frontalkollision zu begrenzen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, an der Fahrzeugkomponente 1 ein Anschlagelement 3 zu befestigen. Dabei ist das Anschlagelement 3 hakenförmig ausgebildet und mit seinem ersten Schenkel 3.1 mittels dreier Schraubverbindungen 4 an der Fahrzeugkomponente 1 zumindest kraft- und formschlüssig befestigt. Dazu ist der erste Schenkel 3.1 entsprechend der Kontur der Fahrzeugkomponente 1 geformt. Dadurch, dass das Anschlagelement 3 mittels der Schraubverbindungen 4 an der Fahrzeugkomponente 1 befestigt ist, ist das Anschlagelement 3 zur Begrenzung der Bewegung der Fahrzeugkomponente 1 im Kollisionsfall nachträglich an dem Fahrzeug befestigbar.
Alternativ zur Befestigung des Anschlagelementes 3 mittels der Schraubverbindungen 4 ist das Anschlagelement 3 an der Fahrzeugkomponente 1 selbst ausgebildet, also geformt, so dass der Einsatz von Schraubverbindungen 4 nicht erforderlich ist.
Ein zweiter Schenkel 3.2 des Anschlagelementes 3 ist weitgehend senkrecht zu dem ersten Schenkel 3.1 angeordnet, wobei der zweite Schenkel 3.2 in seinem Verlauf abgewinkelt ist. Die Form des zweiten Schenkels 3.2 korrespondiert mit einer Form eines Abschnittes des Rohbaustrukturelementes 2, welcher dem Anschlagelement 3 in Kollisionsrichtung gegenüberliegt.
Das Anschlagelement 3 ist derart an der Fahrzeugkomponente 1 befestigt, dass der zweite Schenkel 3.2 in Richtung Fahrzeugheck gerichtet angeordnet ist.
Im ursprünglichen Zustand des Fahrzeuges weist das Anschlagelement 3 einen Abstand a von ungefähr 25 mm zu dem Rohbaustrukturelement 2 auf, so dass ein erforderlicher Bewegungsfreiraum der Fahrzeugkomponente 1 im Fahrbetrieb des Fahrzeuges sichergestellt ist. Durch Fahrbahneinflüsse und/oder Motordrehmomente bewegt sich die als Antriebsstrang ausgeführte Fahrzeugkomponente 1, beispielsweise durch Elastizitäten in Motorlagern, so dass der Bewegungsfreiraum erforderlich ist.
Im Fall einer Frontalkollision des Fahrzeuges verschiebt sich die Fahrzeugkomponente 1 in X-Richtung, wodurch sich der Abstand a zwischen der Fahrzeugkomponente 1, d. h. dem Anschlagelement 3, und dem Rohbaustrukturelement 2 verringert. Das Anschlagelement 3 schlägt an dem Rohbaustrukturelement 2 an und verhakt sich mit diesem, so dass eine weitere Verschiebung der Fahrzeugkomponente 1 in X-Richtung vermieden ist. Die Fahrzeugkomponente 1 ist mittels des Anschlagelementes 3 relativ zum Rohbau des Fahrzeuges geometrisch stabilisiert. Dadurch, dass das Anschlagelement 3 die zwei Schenkel 3.1, 3.2 aufweist und der zweite Schenkel 3.2 in seinem Verlauf abgewinkelt ist und dadurch die Verhakung zwischen der Fahrzeugkomponente 1 und dem Rohbaustrukturelement 2 realisierbar ist, ist eine Verschiebung der Fahrzeugkomponente 1 in Z-Richtung reduziert.
Eine aus der Kollision resultierende Verformungsenergie wird in das Rohbaustrukturelement 2 eingeleitet, wodurch ein Lastniveau auf eine Fahrzeugkarosserie und einen Fahrzeuginsassen reduziert ist.
Alternativ zur Befestigung des Anschlagelementes 3 an der Fahrzeugkomponente 1 in Form des Antriebsstranges ist das Anschlagelement 3 an einem Getriebe des Fahrzeuges befestigbar oder ausgebildet. Je nach geometrischer Begebenheit und/oder Kollisionserfordernis kann das Anschlagelement 3 beispielsweise auch am Motor und/oder am Tragrahmen befestigt oder ausgebildet sein. Auch können mehrere Anschlagelemente 3 vorgesehen sein.
In einer möglichen Ausführungsform ist ein Dorn oder Haken am Rohbaustrukturelement 2 bzw. an der Fahrzeugkomponente 1 befestigt oder ausgebildet, wobei an einem anzuschlagenden Fahrzeugteil eine Öse oder eine Nase ausgebildet ist.
Mittels des Anschlagelementes 3 sind die relativen Positionen der Fahrzeugkomponente 1 und des Rohbaustrukturelementes 2 im Kollisionsfall des Fahrzeuges gesichert. Aus der Kollision resultierende Lasten werden auf vergleichsweise einfache Weise in Rohbaustrukturen eingeleitet, wobei die Lastpfade auf mehrere Rohbaustrukturbereiche verteilt werden.
2 zeigt die Fahrzeugkomponente 1, das an der Fahrzeugkomponente 1 befestigte Anschlagelement 3 und das Rohbaustrukturelement 2 in einer Schnittdarstellung. Dabei sind das Anschlagelement 3 und der Abstand a zwischen Rohbaustrukturelement 2 und dem Anschlagelement 3 im Detail dargestellt.

Claims

Vorrichtung zur Begrenzung einer Bewegung einer Fahrzeugkomponente (1) eines Fahrzeuges bei einer Kollision, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fahrzeugkomponente (1) mindestens ein Anschlagelement (3) angeordnet ist, welches zu einem Rohbaustrukturelement (2) derart beabstandet ist, dass bei einer kollisionsbedingten Verschiebung der Fahrzeugkomponente (1) das mindestens eine Anschlagelement (3) an dem Rohbaustrukturelement (2) anschlägt, so dass die Verschiebung der Fahrzeugkomponente (1) mittels des mindestens einen anschlagenden Anschlagelementes (3) begrenzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (3) hakenförmig oder ösenförmig ausgebildet ist, wobei mit einer Ösenform ein an dem Rohbaustrukturelement (2) angeformtes Hakenelement korrespondiert oder umgekehrt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form des Anschlagelementes (3) zumindest abschnittsweise mit einer Form des Rohbaustrukturelementes (2) korrespondiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (3) an die Fahrzeugkomponente (1) geschweißt und/oder geschraubt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (3) und die Fahrzeugkomponente (1) einstückig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente (1) ein Antriebsstrang ist, wobei das Rohbaustrukturelement (2) ein Integralträger, insbesondere ein Integralquerträger, des Fahrzeuges ist.
Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.