-
Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung zur Halterung einer Baueinheit an einem Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Aus dem Serienbau von Kraftwagen sind Halteeinrichtungen zur Halterung jeweiliger Baueinheiten an den Kraftwagen bekannt. Eine solche Halteeinrichtung umfasst ein auf Seiten der Baueinheit angeordnetes erstes Bauteil sowie ein auf Seiten des Kraftwagens angeordnetes zweites Bauteil. Das auf Seiten der Baueinheit angeordnete erste Bauteil ist dabei mit der Baueinheit verbunden, so dass die Baueinheit über das erste Bauteil und das zweite Bauteil am Kraftwagen befestigt ist. Die Bauteile sind dabei mittels zumindest eines Verbindungselements unter Ausbildung eines Kraftschlusses miteinander verbunden. Die Bauteile sind beispielsweise mittels des Verbindungselements miteinander verspannt und liegen über jeweilige Oberflächen aneinander an, wobei zwischen den Oberflächen eine Flächenpressung als der Kraftschluss dargestellt ist.
-
Es hat sich gezeigt, dass es bei einer solchen Halterung der Baueinheit an dem Kraftwagen mittels der Halteeinrichtung zu einer unerwünschten Beschädigung der Baueinheit bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung kommen kann.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halteeinrichtung zur Halterung einer Baueinheit an einem Kraftwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Halterung der Baueinheit an dem Kraftwagen ermöglicht ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Halteeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Eine solche Halteeinrichtung zur Halterung einer Baueinheit an einem Kraftwagen umfasst ein auf Seiten der Baueinheit angeordnetes erstes Bauteil sowie ein auf Seiten des Kraftwagens angeordnetes zweites Bauteil. Die Bauteile sind mittels zumindest eines Verbindungselements und der Ausbildung eines Kraftschlusses, insbesondere zwischen den beiden Bauteilen, miteinander verbunden.
-
Erfindungsgemäß sind die Bauteile bei einer durch eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung bewirkten und den Kraftschluss, insbesondere zwischen den Bauteilen, überwindenden Belastung entlang einer Führung relativ zueinander bewegbar. Mit anderen Worten, kommt es zu einer Kraftbeaufschlagung wenigstens eines der Bauteile infolge eines Unfalls und übersteigt die durch die Kraftbeaufschlagung bewirkte Belastung der Verbindung den Kraftschluss und somit das durch den Kraftschluss bereitgestellte Kraftniveau der Verbindung, so können sich die Bauteile entlang der Führung relativ zueinander bewegen. Da das auf Seiten der Baueinheit angeordnete erste Bauteil mit der Baueinheit verbunden ist, kann sich somit die Baueinheit relativ zu dem zweiten Bauteil und somit relativ zu dem übrigen Kraftwagen und insbesondere zu anderweitigen, fest mit dem Kraftwagen verbundenen Baueinheiten bewegen. Somit ist die Baueinheit mittels der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung derart an dem Kraftwagen, beispielsweise an der Karosserie des Kraftwagens, befestigt bzw. befestigbar, dass bei einem Unfall mit einer daraus resultierenden Deformation der Karosserie die Baueinheit relativ zur Karosserie verschoben werden kann. Daraus resultiert eine nur sehr geringe Belastung der Baueinheit bei dem Unfall, so dass die Gefahr von unerwünschten Beschädigungen, insbesondere unerwünschten Deformationen, der Baueinheit vermieden oder sehr gering gehalten werden kann.
-
Bei einem Unfall ist es von Vorteil, wenn unfallrelevante Baueinheiten wie beispielsweise ein Gasdruckbehälter, eine elektrische Speichereinrichtung wie beispielsweise eine Batterie, ein Akkumulator oder dergleichen und/oder eine anderweitige Speichereinrichtung, nicht oder nur sehr begrenzt belastet werden, um ein Freisetzen bzw. Austreten von Gasen und/oder Flüssigkeiten aus der Baueinheit zu vermeiden. Diese erwünschterweise nur sehr geringen Belastungen sind durch die erfindungsgemäße Halteeinrichtung ermöglicht, so dass die erfindungsgemäße Halteeinrichtung eine besonders hohe Sicherheit gewährleistet.
-
Bevorzugt sind die Bauteile bei der Bewegung relativ zueinander aneinander gehalten. Dies bedeutet, dass sich die Bauteile zwar relativ zueinander bewegen können, so dass sich die Baueinheit relativ zu dem zweiten Bauteil bewegen kann. Im Wesentlichen bleibt die Halterung der Baueinheit am Kraftwagen jedoch intakt, so dass sich die Baueinheit von dem Kraftwagen nicht löst und beschädigt werden kann. Dadurch ist ein besonders hohes Maß an Sicherheit bereitgestellt.
-
Die Führung ist beispielsweise eine Durchgangsöffnung eines der Bauteile, die von dem Verbindungselement durchdrungen ist. Das Verbindungselement ist dabei einerseits an dem ersten Bauteil und andererseits an dem zweiten Bauteil gehalten und mit einem der Bauteile mit bewegbar. Dadurch kann die Teileanzahl und der Bauraumbedarf der Halteeinrichtung gering gehalten werden. Gleichzeitig kann auch bei dieser Ausführungsform eine unerwünscht hohe Belastung der Baueinheit und die Gefahr einer daraus resultierenden unerwünscht starken Beschädigung dieser vermieden oder zumindest sehr gering gehalten werden. So ist es möglich, dass die Baueinheit, die im Falle eines Unfalls nur gering bis gar nicht belastet werden darf, ab der vorgebbaren, definierten und durch die unfallbedingte Kraftbeaufschlagung bewirkten Belastung dieser Belastung ausweichen kann. Die Führung gibt der Bewegung der Baueinheit dabei eine definierte und gewünschte Bewegungsrichtung vor, so dass die Baueinheit anderweitigen Baueinheiten, Bauteilen oder dergleichen des Kraftwagens gezielt ausweichen kann. So können diese anderweitigen Baueinheiten oder dergleichen nicht in die Baueinheit eindringen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur 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 Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Draufsicht einer Halteeinrichtung zur Halterung einer Baueinheit an einem Kraftwagen, mit zwei Bauteilen, die bei einer durch eine unfallbedingte Kraftbeaufschlagung bewirkten und einen Kraftschluss zwischen den Bauteilen überwindenden Belastung entlang einer Führung relativ zueinander bewegbar sind, wobei die Halteeinrichtung in einem Ausgangszustand gezeigt ist;
-
2 eine schematische Draufsicht der Halteeinrichtung gemäß 1 bei oder zeitlich nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, wobei die Bauteile relativ zueinander bewegt sind; und
-
3 eine schematische Schnittansicht der Halteanordnung gemäß den 1 und 2.
-
Die 1 zeigt eine Halteeinrichtung 10 zur Halterung einer Baueinheit an einem Kraftwagen, beispielsweise einem Personenkraftwagen. Bei der Baueinheit handelt es sich beispielsweise um eine unfallrelevante Baueinheit wie ein Gasdruckbehälter oder dergleichen Speichereinrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit, eines Gases oder dergleichen Medium. Solche unfallrelevanten Bauteile dürfen im Falle eines Unfalls nur begrenzt belastet werden, damit diese nicht oder nur soweit deformiert werden, dass ein Freisetzen des Gases bzw. der Flüssigkeit oder dergleichen Medium vermieden wird. Daher ist es von Vorteil, die unfallrelevante Baueinheit mittels etwaiger zugehöriger Halterungen an dem Kraftwagen, insbesondere an der Karosserie des Kraftwagens, in der Form zu befestigen, dass bei einem Unfall mit einer daraus resultierenden Deformation der Karosserie die zugehörigen Halterungen relativ zueinander verschoben werden, damit nur eine geringe Belastung der Baueinheit eintritt.
-
Um dies zu erreichen, ist die Halteeinrichtung 10 vorgesehen. Die Halteeinrichtung 10 umfasst elf auf Seiten der Baueinheit angeordnetes erstes Bauteil 12 sowie ein auf Seiten des Kraftwagens angeordnetes zweites Bauteil 14. Das erste Bauteil 12 ist mit der an der Karosserie zu halternden Baueinheit verbunden. Gegebenenfalls ist das erste Bauteil 12 mit der Baueinheit einstückig ausgebildet.
-
Das zweite Bauteil 14 ist beispielsweise mit der Karosserie fest verbunden. Dabei kann das zweite Bauteil 14 einstückig mit der Karosserie ausgebildet sein. Bei dem zweiten Bauteil 14 kann es sich auch um einen Halter, beispielsweise ein Halteblech, handeln, über welches die Baueinheit an der Karosserie zu befestigen ist.
-
Die Halteeinrichtung 10 umfasst ein Verbindungselement 16 mit einer Schraube 18 und einer dazu korrespondierenden Mutter 20. Die Schraube 18 durchdringt jeweilige Durchgangsöffnungen 22 der Bauteile 12, 14 und ist auf Seiten des zweiten Bauteils 14 mittels der Mutter 20 gekontert, so dass die Bauteile 12, 14 mittels der Schraube 18 und der Mutter 20 miteinander verspannt sind. Die Halteeinrichtung 10 umfasst ferner ein drittes Bauteil 24, über welches die Bauteile 12, 14 miteinander verspannt sind. Dabei ist das dritte Bauteil 24 zwischen einem Schraubenkopf und der Mutter 20 und insbesondere zwischen dem ersten Bauteil 12 und dem Schraubenkopf der Schraube 18 angeordnet, so dass der Schraubenkopf auf einer der Mutter 20 abgewandten Seite des dritten Bauteils 24 an diesem abgestützt ist.
-
Wie der 2 zu entnehmen ist, ist die Durchgangsöffnung 22 des ersten Bauteils 12 als Langloch ausgebildet, welches einen ersten Längenbereich 26 und einen sich daran anschließenden zweiten Längenbereich 28 umfasst. In dem ersten Längenbereich 26 weist die Durchgangsöffnung 22 einen Durchmesser D1 auf, der sich im zweiten Längenbereich 28 zu einem demgegenüber größeren Durchmesser D3 erweitert.
-
Das dritte Bauteil 24 weist einen ersten Außenumfangsbereich 30 mit einem Durchmesser D4 sowie einen sich daran anschließenden zweiten Außenumfangsbereich 32 mit einem Durchmesser D2 auf, wobei der Durchmesser D4 größer ist als der Durchmesser D2. Der zweite Außenumfangsbereich 32 des dritten Bauteils 24 weist dabei eine axiale Erstreckung a auf, über welche der erste Außenumfangsbereich 30 von dem ersten Bauteil 12 beabstandet ist. Die Außenumfangsbereiche 30, 32 sind beispielsweise zumindest im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgestaltet.
-
Bezogen auf die Durchmesser D1 und D3 ergibt sich, dass der Durchmesser D4 größer ist als der Durchmesser D3. Der Durchmesser D3 ist größer als der Durchmesser D2, wobei der Durchmesser D2 wiederum größer ist als der Durchmesser D1. Somit stehen die Durchmesser D1 bis D4 in folgendem Verhältnis:
D4 > D3 > D2 > D1.
-
Durch diese entsprechende Ausgestaltung ist es erreicht, dass die Verbindung der Bauteile 12, 14 miteinander und damit der Halterung der Baueinheit an der Karosserie mittels des Verbindungselements 16 so ausgeführt ist, dass die Bauteile 12, 14 ab einem durch den Unfall bestimmten Kraftniveau, welches über der Betriebsfestigkeit liegt, in ihrer Position relativ zueinander in Unfallrichtung verschoben werden. Die Halteeinrichtung 10 weist somit das Prinzip einer lösbaren und verschiebbaren Schraubverbindung auf, die im Lastfall nach Überwindung eine durch die Verschraubung bewirkten Flächenpressung zwischen den Bauteilen 12, 14 mit Zwangskinematik der Belastung ausweicht.
-
Die als Langloch ausgebildete Durchgangsöffnung 22 des ersten Bauteils 12 stellt dabei eine Führung (die Zwangskinematik) dar, entlang welcher die Bauteile 12, 14 relativ zueinander bewegt werden können. Dadurch kann die Baueinheit, welche sich mit dem ersten Bauteil 12 mitbewegt, der Belastung gezielt ausweichen und einer unerwünschten Beschädigung entgehen.
-
Ausgehend von einem in der 1 gezeigten Ausgangszustand werden die Bauteile 12, 14 über das dritte Bauteil 24 mittels der Schraube 18 und der Mutter 20 entsprechend einer erforderlichen Betriebsfestigkeit miteinander verspannt. Alternativ oder zusätzlich kann anstelle der Schraube 18 und der Mutter 20 auch ein anderweitiges Verbindungselement wie beispielsweise ein Niet vorgesehen sein. Durch diese Verspannung ist zwischen den Bauteilen 12, 14 ein Kraftschluss bzw. eine Flächenpressung bewirkt.
-
Eine bei einem Unfall entstehende Verschiebekraft, die über die Bauteile 12, 14 auf die Verschraubung wirkt, hat zur Folge, dass die Schraube 18 von dem ersten Längenbereich 26, in welchem sie in dem Ausgangszustand angeordnet ist, in den Längenbereich 28 mit dem Durchmesser D3 geschoben wird.
-
Da das dritte Bauteil 24 in den zweiten Längenbereich 28 der Durchgangsöffnung 22 mitgeschoben wird, werden die Bauteile 12, 14 nicht mehr miteinander bzw. untereinander verspannt, da das dritte Bauteil 24 mit seinem zweiten Außenumfangsbereich 32 und dessen Durchmesser D2 zumindest bereichsweise in den zweiten Längenbereich 28 mit dem Durchmesser D3, welcher größer ist als der Durchmesser D2, eintauchen kann. Dadurch wird eine durch die Bauteile 12, 14, 24 bereitgestellte Klemmbreite zwischen der Mutter 20 und dem Schraubenkopf der Schraube 18 verkleinert, so dass die Verspannung zwischen den Bauteilen 12, 14 aufgehoben ist. So können die Bauteile 12, 14 leicht relativ zueinander verschoben werden, wodurch auf die Halteeinrichtung 10 bzw. die Verbindung der Bauteile 12, 14 und damit der Baueinheit mit der Karosserie nur noch geringe Verschiebekräfte wirken, die keine Deformation der Baueinheit hervorrufen.
-
Da der Durchmesser D4 des dritten Bauteils 24 größer ist als der Durchmesser D3 des zweiten Längenbereichs 28, verbleibt die Verbindung zwischen den Bauteilen 12, 14 bestehen. So verbleibt die unfallrelevante Baueinheit an der Karosserie gehalten, kann sich nicht von dieser lösen und dadurch gegebenenfalls anderweitig beschädigt werden.
-
Das dritte Bauteil 24 mit den Durchmessern D2 und D4 kann einstückig ausgebildet sein. Ebenso kann das dritte Bauteil 24 mit seinen Durchmessern D2 und D4 auch durch zwei nebeneinander angeordnete Scheiben gebildet sein, wobei eine der Scheiben den Durchmesser D2 und die andere Scheibe den Durchmesser D4 aufweist. Der unfallrelevanten, über die Halteeinrichtung 10 mit den Bauteilen 12, 14 mit der Karosserie verbundenen Baueinheit wird über die spezielle Ausführung der Halteeinrichtung 10 und damit der Anbindung an das Grundfahrzeug des Personenkraftwagens die Möglichkeit gegeben, unter Last mit einer definierten Bewegungsrichtung der Last auszuweichen. Dies erfolgt durch die Überwindung der durch das Verbindungselement 16 bewirkten Flächenpressung zwischen den Bauteilen 12, 14 und anschließender Zwangsführung der Schraube 18 und damit der Baueinheit in und entlang der Durchgangsöffnung 22.
