DE102011103533B4

DE102011103533B4 - Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter

Info

Publication number: DE102011103533B4
Application number: DE102011103533.1A
Authority: DE
Inventors: Philip J. Fikany; Michael A. Vieau II
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: US20110303308A1; CN102328693A; DE102011103533A1; CN102328693B; US8486173B2

Abstract

Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter (20) zur Anbringung unter einer Fahrzeughaube (24), wobei sich ein Abschnitt des zusammenschiebbaren Motorraumbehälters (20) in einer erweiterten Stellung in einen Bereich zwischen einer Unterseite (28) der Haube (24) und einer Motorraum-Sicherheitsebene (26) hinein erstreckt, wobei der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) umfasst: ein Untergehäuse (32), das so ausgelegt ist, dass es relativ zu dem Fahrzeug feststehend angebracht ist, und das einen Boden (40) sowie eine Mehrzahl von Seitenwänden (42), die sich von dem Boden (40) aufwärts erstrecken, aufweist; einen oberen Behälterabschnitt (38) mit einer Mehrzahl von Wänden (52, 68), die zu den Seitenwänden (42) des Untergehäuses (32) benachbart sind und an diesen entlang teleskopisch verschiebbar sind, sowie ein mit den Wänden (52, 68) verbundenes Oberteil (72), wobei das Oberteil so ausgelegt ist, dass es sich in dem Bereich zwischen der Unterseite (28) der Haube (24) und der Motorraum-Sicherheitsebene (26) befindet, wenn sich der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) in der erweiterten Stellung befindet; und ein Einrastmerkmal (65), das so ausgelegt ist, dass es den oberen Behälterabschnitt (38) relativ zu dem Untergehäuse (32) in Position hält, wenn sich dieser in der erweiterten Stellung befindet, und den oberen Behälterabschnitt (38) löst und es ermöglicht, dass dieser relativ zu dem Untergehäuse (32) abwärts in eine zusammengeschobene Stellung verschoben wird, wenn die Haube (24) mit dem Oberteil (72) des oberen Behälterabschnitts (38) in Kontakt tritt; dadurch gekennzeichnet, dass das Einrastmerkmal (65) eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten Führungskanälen (44), die in die Seitenwände (42) des Untergehäuses (32) eingesenkt sind, und eine Mehrzahl von entsprechenden Führungsflanschen (58) umfasst, die sich von dem oberen Behälterabschnitt (38) abwärts erstrecken und die verschiebbar in den jeweiligen Führungskanälen (44) aufgenommen sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Behälter für unmittelbar unterhalb einer Fahrzeughaube befindliche Anordnungen und im Spezielleren Behälter, die so ausgelegt sind, dass sie sich im Fall einer Stoßeinwirkung durch eine Unterseite der Haube zusammenschieben lassen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen zusammenschiebbaren Motorraumbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der DE 10 2004 007 283 A1 , der DE 10 2004 007 284 A1 , der DE 20 2007 012 689 U1 oder der DE 10 2004 054 274 A1 bekannt geworden ist.
Bei Kraftfahrzeugen ist typischerweise der Bauraum unter der Haube sehr begrenzt, wobei sich die Bauteilunterbringung bei Kleinfahrzeugen und Hybridfahrzeugen noch schwieriger gestaltet. Zusätzlich werden derzeit in manchen Ländern Fußgängerschutzerfordernisse in Bezug auf Kollisionen zwischen Fahrzeugen und Fußgängern implementiert. Darin können auch Erfordernisse in Bezug auf die Absorption von kinetischer Energie durch eine Haube im Fall eines Fußgängeraufpralls enthalten sein. Aus dem Bestreben heraus, diesen Erfordernissen Rechnung zu tragen, werden mitunter Haubenkonstruktionen entwickelt, die es ermöglichen, dass die Haube nachgibt, wenn ein Fußgänger auf diese fällt. Damit die Haube nachgeben kann, muss sich unmittelbar unter der Haube ein Freiraum befinden, so dass Platz vorhanden ist, in den hinein sich die Haube durchbiegen kann. Somit wird unmittelbar unter der Haube eine Sicherheitsebene eingerichtet, durch welche hindurch keine Bauteile vorstehen dürfen. Dadurch verringert sich jedoch der ohnedies bereits begrenzte Bauraum noch weiter, wodurch die Unterbringung mancher Motorraumbauteile erschwert wird.
Bei den in den Druckschriften DE 10 2004 007 283 A1 , DE 10 2004 007 284 A1 , DE 20 2007 012 689 U1 oder DE 10 2004 054 274 A1 beschriebenen Motorraumbehältern ist es jedoch problematisch, dass im Crashfall die beiden teleskopierbaren Behälterabschnitte verkanten können, was dem Zusammenschieben in unerwünschter Weise entgegenwirkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Motorraumbehälter zu schaffen, der sich im Crashfall zuverlässig zusammenschieben lässt.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird mit einem zusammenschiebbaren Motorraumbehälter gemäß Anspruch 1 zur Anbringung unter einer Fahrzeughaube gelöst, wobei sich ein Abschnitt des zusammenschiebbaren Motorraumbehälters in einer erweiterten Stellung in einen Bereich zwischen einer Unterseite der Haube und einer Motorraum-Sicherheitsebene hinein erstreckt, wobei der zusammenschiebbare Motorraumbehälter umfasst: ein Untergehäuse, einen oberen Behälterabschnitt und ein Einrastmerkmal. Das Untergehäuse ist relativ zu dem Fahrzeug feststehend angebracht und hat einen Boden sowie Seitenwände, die sich von dem Boden aufwärts erstrecken. Der obere Behälterabschnitt hat Wände, die zu den Seitenwänden des Untergehäuses benachbart sind und an diesen entlang teleskopisch verschiebbar sind, sowie ein mit den Wänden verbundenes Oberteil, wobei sich das Oberteil in dem Bereich zwischen der Unterseite der Haube und der Motorraum-Sicherheitsebene befindet, wenn sich der zusammenschiebbare Motorraumbehälter in der erweiterten Stellung befindet. Das Einrastmerkmal hält den oberen Behälterabschnitt relativ zu dem Untergehäuse in Position, wenn dieser sich in der erweiterten Stellung befindet, und löst den oberen Behälterabschnitt, so dass dieser relativ zu dem Untergehäuse abwärts in eine zusammengeschobene Stellung verschoben werden kann, wenn die Haube mit ausreichender Kraft mit dem Oberteil des oberen Behälters in Kontakt tritt. Das Einrastmerkmal umfasst eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten Führungskanälen, die in die Seitenwände des Untergehäuses eingesenkt sind, und eine Mehrzahl von entsprechenden Führungsflanschen, die sich von dem oberen Behälterabschnitt abwärts erstrecken und die verschiebbar in den jeweiligen Führungskanälen aufgenommen sind.
Ein Vorteil einer Ausführungsform besteht darin, dass der zusammenschiebbare Motorraumbehälter so angebracht werden kann, dass ein Teil des Behälters durch eine Motorraum-Sicherheitsebene hindurch vorsteht, so dass zwar der Bauraum unter der Haube effizient vergrößert wird, dabei aber dennoch die Fußgängeraufprallschutzerfordernisse eingehalten werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht eines zusammenschiebbaren Behälters, der in einer erweiterten Stellung gezeigt ist.
2 ist eine Perspektivansicht eines zusammenschiebbaren Behälters, der in einer zusammengeschobenen Stellung gezeigt ist.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 in 1, die den zusammenschiebbaren Motorraumbehälter an einer Halterung unter einer Fahrzeughaube angebracht zeigt.
4 ist eine in einem vergrößerten Maßstab dargestellte Ansicht des eingekreisten Bereichs 4 in 3.
5 ist eine Perspektivansicht eines Gehäuseabschnitts des zusammenschiebbaren Motorraumbehälters.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In 1–5 ist ein zusammenschiebbarer Motorraumbehälter 20 gezeigt. Der Behälter 20 wird in dem Fahrzeug von einer Halterung 22 (nur in 3 gezeigt) getragen. Bei der Halterung 22 kann es sich um einen Winkel bzw. eine Stützplatte oder um einen anderen Mechanismus zum Befestigen des Behälters 20 an dem Fahrzeug handeln. Der Behälter 20 befindet sich unterhalb der Fahrzeughaube 24 (nur in 3 gezeigt), wobei ein Abschnitt des Behälters 20 eine (auch als Fußgänger-Schutzebene bezeichnete) Motorraum-Sicherheitsebene 26 (nur in 3 gezeigt) durchbricht. Ein Abschnitt des Behälters 20 ist nämlich näher an einer Unterseite 28 der Haube 24 als die Ebene 26, wenn sich der Behälter 20 in seiner erweiterten Stellung (in 1 und 3 gezeigt) befindet. Bei der Ebene 26 handelt es sich um eine gedachte Ebene in einer vorbestimmten Distanz von der Unterseite 28 der Haube 24, die einen Bereich definiert dem sich keine Motorbauteile oder sonstigen Komponenten befinden, so dass es möglich ist, dass sich die Haube um ebendiese Distanz nach unten durchbiegt, für den Fall, dass ein Fußgänger von dem Auto erfasst und auf die Haube 24 geschleudert werden sollte.
Der Behälter 20 umfasst ein Gehäuse 30, das ein Untergehäuse 32 und ein separates Obergehäuse 34, sowie einen Deckel 36 aufweist. Das Untergehäuse 32 ist an der Halterung 22 befestigt und befindet sich dadurch in einer feststehenden Stellung relativ zu dem Fahrzeug. Das Obergehäuse 34 ist teleskopisch verschiebbar an dem Untergehäuse 32 angebracht und der Deckel 36 ist an dem Obergehäuse 34 befestigt. Das Obergehäuse 34 und der Deckel 36 sind als eine Einheit teleskopisch an dem Untergehäuse 32 verschiebbar und bilden praktisch einen oberen Behälterabschnitt 38.
Das Untergehäuse 32 umfasst einen Boden 40, von welchem sich Seitenwände 42 in einer im Allgemeinen vertikalen Richtung erstrecken. Der Begriff 'im Allgemeinen vertikal' bedeutet, dass die Seitenwände 42 sich vertikal erstrecken können, oder sich leicht von der Vertikalen abweichend erstrecken können. Dazu kann es kommen, weil die Haube 24 nicht exakt eben oder horizontal verläuft, so dass die Seitenwände 42, falls gewünscht, dergestalt abgewinkelt sind, dass sie sich senkrecht zu der Unterseite 28 der Haube 24 erstrecken. Eine jede der Seitenwände 42 kann einen Führungskanal 44 umfassen, der sich im Allgemeinen vertikal entlang den Wänden 42 erstreckt und in die Außenseite 46 einer jeden Wand 42 eingesenkt ist. Eine Raste 48 (in 3 und 4 gezeigt) kann in jede Seitenwand 42 innerhalb jedes Führungskanals 44 eingesenkt sein. Darüber hinaus kann das Untergehäuse 32, wenn es sich bei dem Behälter 20 beispielsweise um eine Luftfilteranordnung handelt, auch eine erste Luftstromöffnung 50 umfassen.
Das Obergehäuse 34 kann Seitenwände 52 umfassen, die Innenflächen 54 aufweisen, welche parallel zu den Außenflächen 46 der Untergehäuse-Seitenwände 42 verlaufen und teleskopisch über diesen verschiebbar sind. Von einem unteren Rand 56 einer jeden Seitenwand 52 abwärts erstreckt sich ein Führungsflansch 58. Jeder Führungsflansch 58 ist so dimensioniert und angeordnet, dass er jeweils in einen entsprechenden der Führungskanäle 44 passt und darin teleskopisch verschiebbar ist. An jedem Führungsflansch 58 befindet sich unten ein Einrastflansch 60 (in 3 und 4 gezeigt). Die Führungsflansche 58 erstrecken sich dergestalt, dass die Einrastflansche 60 in ihre entsprechenden Rasten 48 hinein vorgespannt werden. Ein jeder der Einrastflansche 60 ist gewissermaßen wie ein Widerhaken geformt, und zwar insofern, als die Einrastflansche 60 bei einer viel geringeren, auf das Obergehäuse 34 aufgewendeten, abwärtsgerichteten Kraft elastisch biegsam aus den Rasten 48 heraustreten, als dies bei einer entsprechenden aufwärtsgerichteten Kraft der Fall ist. Jeder Einrastflansch 60 formt somit zusammen mit der zugehörigen Raste 48 ein Einrastmerkmal 65, welches das Ober- und das Untergehäuse 32, 34 während des Fahrzeugbetriebs in einer erweiterten Stellung (in 1 und 3 gezeigt) hält, es zugleich jedoch ermöglicht, dass sich das Obergehäuse 34 auf dem Untergehäuse 32 abwärts in eine zusammengeschobene Stellung (in 2 gezeigt) verschiebt, wenn eine ausreichende abwärts gerichtete Kraft auf das Obergehäuse 34 aufgewendet wird. Das Obergehäuse 34 umfasst außerdem einen Satz von Gehäusepassflanschen 62, die so geformt sind, dass sie die Befestigungselemente 64 aufnehmen und festhalten. Handelt es sich darüber hinaus bei dem Behälter 20 beispielsweise um eine Luftfilteranordnung, so können die Seitenwände 52 eine Tragleiste 63 umfassen, um eine Vorrichtung 66 (in 3 gezeigt), wie beispielsweise einen Luftfilter, innerhalb des Gehäuses 30 zu tragen.
Der Deckel 36 umfasst vier Wände 68, von denen sich jeweils ein Deckel-Befestigungsflansch 70 erstreckt. Der Deckel-Befestigungsflansch 70 passt mit den Gehäuse-Befestigungsflanschen 62 zusammen und umfasst Löcher, durch welche hindurch sich die Befestigungselemente 64 erstrecken, um den Deckel 36 an dem Obergehäuse 34 zu befestigen. Der Deckel 36 umfasst außerdem ein Oberteil 72, das an den Wänden 68 angebracht ist. Außerdem kann der Deckel 36, wenn es sich bei dem Behälter 20 beispielsweise um eine Luftfilteranordnung handelt, eine zweite Luftstromöffnung 74 umfassen.
Es werden nun die Montage und die Betriebsweise des Behälters 20 erörtert. Das Obergehäuse 34 kann an dem Untergehäuse 32 montiert werden, indem die Führungsflansche 58 nach außen ausfedern, während sie die Führungskanäle 44 entlanggeschoben werden, bis die Einrastflansche 60 mit den Rasten 48 in Eingriff treten. An dieser Stelle federn die Führungsflansche 58 wieder nach innen und halten die Einrastflansche 60 in den Rasten 48 fest, wodurch das Gehäuse 30 in seiner erweiterten Stellung (in 1 und 3 gezeigt) gehalten wird. Die Form der Einrastflansche 60 verhindert im Allgemeinen, dass das Obergehäuse 34 in Aufwärtsrichtung von dem Untergehäuse 32 abgezogen wird, wodurch die Anordnung während des normalen Fahrzeugbetriebs intakt bleibt. Alle Vorrichtungen 66 können in den Behälter einmontiert 20 werden und anschließend kann der Deckel 36 auf das Gehäuse 30 aufgesetzt werden, wobei die beiden durch Befestigungselemente 64 oder durch andere Klemmmittel aneinander befestigt werden. Das Untergehäuse 32 wird an der Halterung 22 befestigt. Nach der Behältermontage an der Halterung 22 befindet sich das Oberteil 72 des Deckels 36 in der erweiterten Stellung zwischen der Motorraum-Sicherheitsebene 26 und der Unterseite 28 der Haube 24.
Sollte es nun dazu kommen, dass ein Fußgänger im Zuge eines Unfalls auf die Haube 24 fällt, so kann sich die Haube 24 nach unten bewegen, so dass sich die Unterseite 28 der Haube 24 im Bereich der Motorraum-Sicherheitsebene 26 befindet. Tritt ein solcher Fall ein, so bewirkt, wenn die Unterseite 28 auf das Oberteil 72 des Deckels 36 auftrifft, die Wucht dieses Aufschlags, dass sich die Einrastflansche 60 aus Ihren Rasten 48 lösen, wobei die Führungsflansche 58 in den Führungskanälen 44 abwärts in die zusammengeschobene Behälterstellung (in 2 gezeigt) verschoben werden. Somit nützt der Behälter 20 den begrenzten Bauraum unter der Haube besser aus, während die Fußgängerschutzfunktion der Haube dennoch den Sicherheitserfordernissen entspricht. Der zusammengeschobene Behälter wird bei einem solchen Aufprall nicht zerbrochen. Es muss lediglich das Obergehäuse 34 relativ zu dem Untergehäuse 32 nach oben gezogen werden, bis die Einrastflansche 60 wieder mit den Rasten 48 in Eingriff treten.
Die besondere Geometrie der Einrastflansche 60 und der Rasten 48, womit unter anderem Faktoren wie die Zahntiefe, die Zahnform, die Länge, Breite und Dicke der Flansche und Rasten und deren Eingriffswinkel, sowie die Materialeigenschaften der Einrastflansche 60 und der Rasten 48 gemeint sind, kann verändert werden, um das gewünschte kinematische Reaktionsverhalten zu erzielen. Somit kann die Kraft, die erforderlich ist, um das Zusammenschieben zu bewirken, wunschgemäß eingestellt werden.
Verschiedene Alternativen für den zusammenschiebbaren Motorraumbehälter 20 können zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann es sich bei dem oberen Behälterabschnitt 38 (d. h. dem Obergehäuse 34 und dem Deckel 36) um ein einziges, einstückiges Bauteil handeln. In einem solchen Fall können die Vorrichtungen in den Behälter 20 eingebracht werden, bevor der obere Behälterabschnitt 38 an dem Untergehäuse 32 montiert wird. In einer anderen Alternative können die Wände des Obergehäuses an der Innenseite der Wände des Untergehäuses verschiebbar sein und/oder es können sich die Kanäle an dem Obergehäuse befinden, wobei sich die Führungsflansche an dem Untergehäuse befinden.
Außerdem ist der zusammenschiebbare Motorraumbehälter 20 in den Figuren zwar in einer Auslegung veranschaulicht worden, welche die Funktion einer Luftfilteranordnung wahrnehmen kann, der Behälter kann jedoch auch so ausgeführt sein, dass er andere Vorrichtungen aufnimmt. Der Behälter kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass er eine Batterie-Zentralelektrik darstellt, in der elektronische Bauteile untergebracht sind, wobei ein in dem Elektrik-Behälter vorhandener Luftspalt zu Kühlungszwecken verwendet wird. Durch diesen Luftspalt wäre Platz vorgesehen, in den hinein der Behälter im Fall eines Aufpralls eines Fußgängers auf der Haube zusammengeschoben werden könnte.
Außerdem sind hier zwar die Einrastflansche 60 und die Rasten 48, welche die Einrastmerkmale 65 bilden, als eine Art von in eine Vertiefung hinein vorgespannte Widerhaken oder Haken gezeigt, es können jedoch auch andere Arten von Einrastmerkmalen verwendet werden, durch welche die beiden Gehäuse in einer erweiterten Stellung gehalten werden, wobei die Kraft, die nötig ist, um die beiden Hälften des Gehäuses auseinanderzuziehen, größer ist als die Kraft, die es ermöglicht, die beiden Hälften des Gehäuses teleskopisch aufeinander zu in eine zusammengeschobene Stellung zu verschieben.

Claims

Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter (20) zur Anbringung unter einer Fahrzeughaube (24), wobei sich ein Abschnitt des zusammenschiebbaren Motorraumbehälters (20) in einer erweiterten Stellung in einen Bereich zwischen einer Unterseite (28) der Haube (24) und einer Motorraum-Sicherheitsebene (26) hinein erstreckt, wobei der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) umfasst: ein Untergehäuse (32), das so ausgelegt ist, dass es relativ zu dem Fahrzeug feststehend angebracht ist, und das einen Boden (40) sowie eine Mehrzahl von Seitenwänden (42), die sich von dem Boden (40) aufwärts erstrecken, aufweist; einen oberen Behälterabschnitt (38) mit einer Mehrzahl von Wänden (52, 68), die zu den Seitenwänden (42) des Untergehäuses (32) benachbart sind und an diesen entlang teleskopisch verschiebbar sind, sowie ein mit den Wänden (52, 68) verbundenes Oberteil (72), wobei das Oberteil so ausgelegt ist, dass es sich in dem Bereich zwischen der Unterseite (28) der Haube (24) und der Motorraum-Sicherheitsebene (26) befindet, wenn sich der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) in der erweiterten Stellung befindet; und ein Einrastmerkmal (65), das so ausgelegt ist, dass es den oberen Behälterabschnitt (38) relativ zu dem Untergehäuse (32) in Position hält, wenn sich dieser in der erweiterten Stellung befindet, und den oberen Behälterabschnitt (38) löst und es ermöglicht, dass dieser relativ zu dem Untergehäuse (32) abwärts in eine zusammengeschobene Stellung verschoben wird, wenn die Haube (24) mit dem Oberteil (72) des oberen Behälterabschnitts (38) in Kontakt tritt; dadurch gekennzeichnet, dass das Einrastmerkmal (65) eine Mehrzahl von vertikal ausgerichteten Führungskanälen (44), die in die Seitenwände (42) des Untergehäuses (32) eingesenkt sind, und eine Mehrzahl von entsprechenden Führungsflanschen (58) umfasst, die sich von dem oberen Behälterabschnitt (38) abwärts erstrecken und die verschiebbar in den jeweiligen Führungskanälen (44) aufgenommen sind.
Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter nach Anspruch 1, wobei der obere Behälterabschnitt (38) ein Obergehäuse (34), das verschiebbar an dem Untergehäuse (32) angebracht ist, und einen Deckel (36), der lösbar an dem Obergehäuse (34) angebracht ist, umfasst.
Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter nach Anspruch 2, wobei das Untergehäuse (32) eine erste Luftstromöffnung (50) umfasst und der Deckel (36) eine zweite Luftstromöffnung umfasst und der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) weiterhin einen Luftfilter (66) umfasst, der zwischen dem Obergehäuse (34) und dem Deckel (36) angebracht ist, wobei der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) so ausgelegt ist, dass er einen Luftstrom durch den Luftfilter (66) hindurchleitet.
Zusammenschiebbarer Motorraumbehälter nach Anspruch 1, wobei jeder der Führungskanäle (44) eine darin eingesenkte Raste (48) umfasst und jeder der Führungsflansche (58) einen Einrastflansch (60) umfasst, der mit einer entsprechenden der Rasten (48) in Eingriff steht, wenn sich der zusammenschiebbare Motorraumbehälter (20) in der erweiterten Stellung befindet.