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VERWEISE AUF VERBUNDENE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität und sämtliche Vergünstigungen der US-Provisional-Patentanmeldung Nr. 61/901,568, eingereicht am 8. November 2013, die durch Bezugnahme vollumfänglich hierin aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge mit Fahrzeugrahmenanordnungen sind generell in verschiedensten verbreiteten oder angemessenen Arten bekannt, beispielsweise als einteiliger Rahmen oder als Kabine auf einer Rahmenkonstruktion. Es ist weiterhin bekannt, Fahrzeuge mit verschiedenartigen Strukturen zur Verbesserung des Verhaltens des Fahrzeugs während verschiedener Aufprallarten auf das Fahrzeug auszustatten. Das Verhalten eines Fahrzeugs und seiner verschiedenen Strukturen, Anordnungen und Komponenten bei einem Aufprall kann mittels vielfältiger Crashtests und analytischer Methoden überprüft werden.
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Um versuchsweise nachzustellen, was passieren kann, wenn lediglich ein relativ kleiner Teil der vorderen Ecke eines Fahrzeugs mit einem Objekt, wie einem Fahrzeug, einem Baum oder einem Strommast od. dgl., kollidiert, kann ein Frontalcrashtest mit relativ niedrigem Überlappungsbetrag konzipiert werden. Ein derartiger bekannter Industrietest stellt der ”Test mit geringem Überlapp auf festes Hindernis” (”Small Overlap Rigid Barrier”-Test, kurz SORB-Test) dar. Bei dem SORB-Test bewegt sich das Fahrzeug mit ca. 64,4 km/h (40 mph) auf ein etwa 153 cm (5 foot) hohes festes Hindernis zu, wobei lediglich die äußeren 25% der Fahrzeugbreite mit dem Hindernis kollidieren. Es ist allgemein bekannt, dass die meisten modernen Fahrzeuge mit Sicherheitszellen und anderen Strukturen, Anordnungen und Komponenten zum Schutz der Fahrgastzelle ausgestattet sind, mittels derer die Energien bei einer Vielzahl von Aufprallereignissen auf das Fahrzeug aus den meisten Richtungen, einschließlich direkter und überlappender Frontalcrashs, durch kontrollierte und begrenzte Deformation des Fahrzeugs bewältigt werden können. Die Verformungszonen der Fahrzeugkarosserie und der Rahmenstrukturen sind dahingehend ausgebildet, die Crashenergie zu managen und dadurch die Kräfte auf die Fahrgastzelle und die Fahrgäste zu reduzieren. Falls diese Strukturen bei einem Crash betroffen sind, sollte die Fahrgastzelle generell vor einer Intrusion geschützt werden, und die Fahrzeuginsassen sollten mittels Airbags und Rückhaltesystemen zurückgehalten werden.
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Frontalcrashs mit geringem Überlapp betreffen primär die äußeren Kanten bzw. Ecken des Fahrzeugs, die möglicherweise nicht direkt durch die primären Knautschzonenstrukturen geschützt sind. In einem derartigen Szenario können die Aufprallkräfte direkt auf die Vorderräder, die Aufhängungssysteme und möglicherweise auf die Fahrzeugstirnwand und die Kabine, einschließlich des Fahrgastabteils, einwirken. Bei einem Crash mit geringem Überlapp, bei dem die Hauptstrukturen des Fahrzeugs nicht betroffen sind, kann es sein, dass ein Rad in rückwärtiger Richtung auf die Passagierkabine und die Türscharniersäule hin gezwungen wird. Das Rad kann dabei sogar von der Fahrzeugstruktur umfangen und in diese hinein gezwungen werden, falls die lokal wirkenden Kräfte die Stabilität der Stahl- oder Aluminiumstrukturen und Verbindungselemente übersteigen.
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Es besteht ein fortgesetztes und signifikantes Bedürfnis an der Bereitstellung verbesserter Aufprall- oder Knautschbewältigungsstrukturen mit niedrigen Kostenstrukturen und verbesserter Leistung in einer vergrößerten Anzahl von Szenarien. Insbesondere besteht ein kontinuierliches und signifikantes Bedürfnis an der Bereitstellung eines verbesserten Aufprallverhaltens eines Fahrzeugs, einschließlich der Reduzierung einer möglichen Intrusion von vorderen Strukturen des Fahrzeugs in die Kabine oder die Fahrgastzelle des Fahrzeugs.
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ZEICHNUNGEN
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1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugens dar;
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2 stellt eine perspektivische Ansicht eines Frontabschnitts eines Fahrzeugs am Radhaus dar, wobei das Rad aus Darstellungsgründen entfernt ist; ferner wird ein hinterer Blockierer dargestellt, der sich von dem Fahrzeugrahmen aus erstreckt;
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3 stellt eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs gemäß 2 dar, bei der die Außenbleche des Fahrzeugs entfernt sind;
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4 stellt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrzeugs gemäß 2 mit entfernter Radhausabdeckung dar, wodurch eine Klammer, die an einem Flansch der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, sichtbar ist;
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5 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 von 3 dar;
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6 stellt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrzeugs dar, bei der die Klammer von dem Flansch der Fahrzeugkarosserie entfernt ist;
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7 stellt eine perspektivische Ansicht des Hauptteils der Klammer dar; und
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8 stellt eine Explosionsdarstellung der Klammer dar.
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AUSFÜHRLCHE BESCHREIBUNG
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Zur Erfüllung gegenwärtiger und zukünftiger Sicherheitserfordernisse bei Fahrzeugen besteht die Herausforderung für Fahrzeughersteller darin, Fahrzeugstrukturen unter Verwendung etablierter und vorhersagbarer Verfahren und Materialien zu konzipieren. Insbesondere schließt dies Fahrzeugstrukturen aus Stahl und/oder Aluminium ein, die mittels verschiedener etablierter Verbindungstechniken eine Struktur mit Widerstandsfähigkeit gegen größere Frontalaufprallkräfte schaffen, wobei die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs aufrechterhalten und/oder verbessert werden soll. Ein einsetzbarer Test ist der ”Small Offset Rigid Barrier”- oder SORB-Test, bei dem der Großteil der mittleren Fahrzeugstrukturen nicht an die Testplatte anstößt. Aufgrund eines verschobenen Frontalaufpralls und aufgrund von SORB-Kraftaufbringungen kann die außen liegende oder außermittige Fahrzeugkarosserie größeren Krafteinflüssen ausgesetzt sein.
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Unter genereller Bezugnahme auf sämtliche Figuren und insbesondere auf die 1 und 2 wird ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeuges 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 enthält eine Fahrzeugkarosserieanordnung 130 mit einer Fahrzeugkarosserie 7 und einer Klammer 100 an der Fahrzeugkarosserie 7, wie weiter unten näher erläutert. Das Fahrzeug 1 weist – wie allgemein bekannt – Räder 8 zur Bereitstellung von Mobilität für das Fahrzeug 1 auf. Die Räder 8 können alle möglichen bekannten oder jeweils erforderlichen Konstruktionen aufweisen, einschließlich eines auf einem Radkranz montierten Reifens (ohne Bezugszeichen). Das Fahrzeug 1 kann einen Fahrzeugrahmen 10 und die Fahrzeugkabine 7, auch als Fahrzeugkarosserie bezeichnet, aufweisen, wie am besten aus 1 ersichtlich. Das Fahrzeug 1 kann eine einteilige Fahrzeugrahmenkonstruktion aufweisen, wie diese für Limousinen oder Crossover-Fahrzeuge bekannt ist; es kann aber alternativ auch eine Kabine-auf-Rahmen-Konstruktion oder eine andere Art von Fahrzeugrahmenkonstruktion vorgesehen sein. In einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform kann das Fahrzeug 1 vollständig aus einem Aluminiummaterial hergestellt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform können Fahrzeugrohbau-(Body-in-White oder BIW)-Strukturen 25 des Fahrzeugs 1 aus Rahmenteilen des Rahmens 10 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. In einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform sind die BIW-Rahmenstrukturen 25 des Fahrzeugs 1 aus Rahmenteilen des Rahmens 10 hergestellt, die ausschließlich aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen.
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Das Fahrzeug 1 kann weiterhin eine vordere Stoßstange oder einen Prallabsorber 13 enthalten, der an der vorderen Stirnseite des Fahrzeugs 1 lokalisiert ist. Unter besonderer Bezugnahme auf 4 kann der Fahrzeugrahmen 10 Längsträger 11 aufweisen, auch als Träger oder Teile bezeichnet, wie dies allgemein für Fahrzeuge vom Kabine-auf-Rahmen-Typ bekannt ist. Der in den Figuren dargestellte Längsträger 11 ist ein linksseitiger Längsträger, und es versteht sich, dass der Fahrzeugrahmen 10 weiterhin auch einen rechtsseitigen Längsträger (nicht dargestellt) ähnlich dem linksseitigen Längsträger aufweist. Es sei angemerkt, dass der Längsträger 11 sich generell in einer Richtung entlang der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 erstreckt. Der Fahrzeugrahmen 10 und seine verschiedenen Komponenten können vorzugsweise aus hochfestem und/oder ultrahochfestem Stahl hergestellt sein und können mittels bekannter oder passender Verbinder- oder Kupplungsstrukturen oder Methoden miteinander verbunden sein, einschließlich eines Metall-Inert-Gasschweißverfahrens (MIG) bei einer speziellen beispielhaften Ausführungsform.
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Der Fahrzeugrahmen 10 kann ferner eine Vielzahl von Querverbindern (nicht dargestellt) zur Verbindung der Längsträger 11 aufweisen. Die Querverbinder erstrecken sich generell longitudinal in der Fahrzeugbewegungs-Querrichtung und können mit den Längsträgern 11 mittels jeder bekannten Struktur oder mittels jedes bekannten Verfahrens gekoppelt oder verschweißt sein. Der Fahrzeugrahmen 10 kann ferner Kabinenhalterungsträger 14 aufweisen, die an die Längsträger 11 gekoppelt sind. Jeder der Kabinenhalterungsträger 14 kann einen Durchgang oder eine Ausnehmung (nicht dargestellt) zur Aufnahme eines Pfostens oder eines anderen Erstreckungsteils zur Verbindung bzw. Sicherung der Fahrzeugkarosserie 7 mit bzw. gegenüber dem Fahrzeugrahmen 10 als Teil der Herstellung des Fahrzeuges 1 aufweisen. Der Fahrzeugrahmen 10 kann ferner Stoßdämpferbrücken (nicht dargestellt) aufweisen, beispielsweise linksseitige und rechtsseitige Stoßdämpferbrücken, die proximal der Räder 8 und zwischen den Längsträgern 11 zur Aufnahme eines Pfostens oder eines anderen herausstehenden Teils der Fahrzeugkarosserie 7 mit dem Fahrzeugrahmen 10 angeordnet sind.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Fahrzeugrahmen 10 vordere Blockierstrukturen (nicht dargestellt) an jedem Längsträger 11 aufweisen und hintere oder rückwärtige Blockierer 200, die an jeden Längsträger 11 gekoppelt sind. Die Einzelheiten der Frontblockierer-Strukturen und der hinteren Blockierer 200 sind am besten anhand der Offenbarung der US-Anmeldung 13/966,790, eingereicht am 14. August 2013 im Namen von Gupta et al mit dem Titel ”VEHICLE FRAME COMPONENT” offenbart, deren gesamter Inhalt für sämtliche Zwecke hiermit mit aufgenommen wird. Der hintere Blockierer 200 ist mit dem Längsträger an einer Stelle rückwärtig proximal des Rades 8 und des Radhauses 3 angeordnet. Der Längsträger 11 enthält eine erste Ausnehmung oder einen ersten Durchlass 41 zur Verbindung des hinteren Blockierers 200 mit dem Längsträger 11. Der hintere Blockierer 200 ist in dem ersten Durchlass 41 angeordnet und erstreckt sich durch diesen und kann mit dem Längsträger 11 gekoppelt oder verschweißt sein. Eine Klammer 100, wie weiter unten diskutiert, erstreckt sich in einer im Wesentlichen in Fahrzeug-Querrichtung ausgerichteten Richtung (die normalerweise senkrecht zur Fahrzeugvorwärtsbewegung liegt) und generell in einer Richtung auswärts des Längsträgers, so dass bei einem Frontalaufprall mit geringer Verschiebung (einschließlich Frontalaufprallen mit einer Verschiebung von weniger als 25% der Fahrzeugbreite) der hintere Blockierer 200 von dem in dem Radhaus rückwärts und auf die Fahrzeugkarosserie 7 zugetriebenen Rad zusammengepresst oder komprimiert wird. Obwohl in den Figuren nur eine Klammer 100, insbesondere die auf der linken Seite des Fahrzeuges 1, gezeigt ist, versteht es sich, dass eine Klammer 100 auch auf der rechten Seite des Fahrzeuges 1 vorgesehen sein kann, die dann ein Spiegelbild der in den Figuren dargestellten Klammer 100 darstellt.
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Unter besonderer Bezugnahme auf 3 sind dort die Außenbleche des Fahrzeuges 1 entfernt, so dass die Fahrzeugrohbau-Rahmenstrukturen oder BIW-Strukturen 25 der Fahrzeugkarosserie 7 unter Definition der Passagierkabine 5 sichtbar sind. Die Fahrzeugkarosserie 7 kann einen Schweller 27 – auch als unterer Blendrahmen bezeichnet – enthalten, der einen Teil der BIW-Rahmenstruktur 25 darstellt. Die BIW-Rahmenstruktur 25 der Fahrzeugkarosserie 7 kann ferner eine Scharniersäule 28 enthalten, die an das vordere Ende 29 des Schwellers 27 gekoppelt ist. Die Scharniersäule 28 kann sich aufwärts von dem Schweller 27 erstrecken und kann mit einer Stirnwand 30 mit einem Ende 31 der Stirnwand 30 gekoppelt sein. Die Fahrzeugkarosserie 7 weist einen Flansch 35 auf. Insbesondere wird der Flansch 35 von der Scharniersäule 28 und der Stirnwand 30 der Fahrzeugkarosserie 7 gebildet. Die Scharniersäule 28 kann ferner ein Ende 33 aufweisen, das mit dem Ende 31 der Stirnwand 30 gekoppelt sein kann. In einer speziellen beispielhaften Ausführungsform, die am besten in den 4 bis 6 gezeigt ist, bilden die Enden 31 bzw. 33 der Scharniersäule 28 bzw. der Stirnwand 30 den Flansch 35, der auf der vorwärts gerichteten (d. h. in Fahrzeugvorwärtsrichtung gerichteten) Oberfläche des Radhauses 3 lokalisiert ist und auch als Kneif-Flansch, Rand, Erweiterung oder Lippe bezeichnet werden kann, die vorwärts gerichtet ist. In einer speziellen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind die BIW-Rahmenstruktur 25 und sämtliche ihrer Komponenten vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial hergestellt. Dementsprechend können die Komponenten der BIW-Rahmenstruktur 25, einschließlich der Scharniersäule 28 und der Stirnwand 30, mittels Nieten oder ähnlicher Verbindungsstrukturen aneinander gekoppelt sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Klammer 100 – auch als Fahrzeugkarosserie-Patch bezeichnet – an der Fahrzeugkarosserie 7, beispielsweise der BIW-Rahmenstruktur 25, verwendet werden, um Aufprallkräfte, einschließlich jener, die während eines SORB-Tests generiert werden, zu bewältigen und zu verteilen, und um den Flansch 35 der Fahrzeugkarosserie 7 zu schützen. Die Klammer 100 gemäß der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist zur Übernahme von Kraftbewältigungsaufnahmen bei Frontalaufprallen mit geringem Offset geeignet und kann in einer leichten und hinsichtlich Packungsaspekten effizienten Form gestaltet werden, wodurch insgesamt eine verbesserte Leistungsfähigkeit bereitgestellt wird, und wobei sich Gesamtkosten, Komplexität, Werkzeugerwägungen, Montageaspekte und Gewichtsvorteile jeweils höchst wettbewerbsfähig darstellen. Weiterhin hat die Klammer 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine spezielle Funktion in Verbindung mit dem hinteren Blockierer 200 für die Bewältigung der Kräfte, die mit dem Rad 8 des Fahrzeuges 1 während eines Frontalaufpralls mit geringer Verschiebung verbunden sind.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dient die Klammer 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung dazu, besser mit den wesentlichen Komponenten der Kraftaufbringungen, die primär durch das Frontrad 8 während eines Frontalaufpralls aufgebracht werden, fertig zu werden, einschließlich und insbesondere während eines SORB-Tests gegen ein Hindernis. Ein Hauptteil 113 kann durch Spritzguss oder jedes andere mögliche Herstellungsverfahren gefertigt werden. Der Hauptteil 113 kann aus einem Kunststoff, beispielsweise Nylon, oder mittels einer anderen geeigneten Herstellungsmethode gefertigt werden. Der Hauptteil 113 der Klammer 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann als (Spritz-)Gussteil konzipiert sein, um die von dem Rad 8 aufgebrachten Aufprallkräfte besser zu verarbeiten, indem eine primäre Außenoberfläche 101 vorgesehen wird, die generell glatt und frei von Wellenformen oder Rissen ist, wie am besten in den Figuren dargestellt.
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Um ein Eindringen des Rades 8 oder einer Kante, d. h. einer Kante des Reifens oder des Radkranzes, in die BIW-Rahmenstruktur 25 zu begrenzen und/oder zu verhindern, dient die Klammer 100 dazu, den Reifen 8 abzulenken oder zu rotieren, und zwar in eine Richtung einwärts und auf den hinteren Blockierer 200 zu und weg oder quer zu der BIW-Rahmenstruktur 25 oder zu der Karosserie 7 des Fahrzeuges 1 während eines Frontalaufpralls oder im Falle anderer Kräfte, die dazu führen, dass das Rad 8 sich auf die Crashlast-Managementeinrichtung und Verstärkungseinrichtung 100 zubewegt. Die Fähigkeit, eine Rotation des Rades 8 zu unterstützen, reduziert ferner die auf die BIW-Rahmenstruktur 25 übertragene Radlast, indem die Krafteinbringung auf eine größere Oberfläche der Seite des Rades 8 verteilt wird, im Vergleich zu einer kleineren Oberfläche des Rades 8. Dementsprechend verbleibt, wenn das Rad 8 durch die Klammer 100 rotiert oder abgelenkt wird, eine geringere potenzielle Kraft, und diese kann zwischen dem hinteren Blockierer 200 und der BIW-Rahmenstruktur 25 verteilt werden, einschließlich möglicherweise der Scharniersäule 28 und des Schwellers 27, die dann einem reduzierten Kraftbetrag und einer reduzierten potenziellen Eindringung ausgesetzt werden.
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Unter Bezugnahme auf 8 kann die Klammer 100 einen Hauptteil 113, ein Verstärkungselement 114 und einen Kleber 120 aufweisen. Der Hauptteil 113 der Klammer 100 kann generell als (spritz-)gegossenes Kunststoffteil ausgebildet sein, einschließlich der primären Außenoberfläche 101, die glatt und frei von signifikanten Verwellungen oder Rissen sein sollte, und die vorzugsweise so gestaltet ist, dass die primäre Außenoberfläche 101, sobald die Klammer 100 in dem Fahrzeug 1 installiert ist, ausgerichtet ist, um das Rad 8 bei einer Rotation in Querrichtung des Fahrzeuges im Falle eines versetzten Frontalaufpralls zu unterstützen, um zu vermeiden, dass sich eine Kante des Rades 8 in die BIW-Rahmenstruktur 25 der Fahrzeugkarosserie 7 des Fahrzeuges 1 im Falle eines versetzten Frontalaufpralls einarbeitet.
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Unter Bezugnahme insbesondere auf die 6 bis 8 enthält in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Hauptteil 113 der Klammer 100 einen ersten Teil 102, einen zweiten Teil 103 und einen Zwischenteil 104, der sich von dem ersten Teil 102 zu dem zweiten Teil 103 erstreckt. Die Klammer 100 definiert einen Kanal 122, der zwischen dem ersten Teil 102 und dem zweiten Teil 103 definiert ist. Der Kanal 122 nimmt den Flansch 35 auf.
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Die Klammer 100 weist eine Rückseite 112 auf, die in den 7 und 8 dargestellt ist, und eine Vorderseite 121, die in den 4 und 6 dargestellt ist und gegenüber der Rückseite 112 ist. Die Rückseite 112 und die Vorderseite 121 erstrecken sich jeweils entlang sowohl des ersten Teils 102 als auch des zweiten Teils 103. Die Rückseite 112 grenzt an die Fahrzeugkarosserie 7, beispielsweise den Flansch 35, an. Der Kleber 120 ist auf der Rückseite 112 aufgebracht.
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Der hintere Blockierer 200 erstreckt sich von dem Fahrzeugrahmen 10 in Richtung der Klammer 100. Die Klammer definiert einen Ausschnitt 123, der den hinteren Blockierer 200 aufnimmt, wie in 4 dargestellt. Insbesondere ist der erste Teil 102 länger als der zweite Teil 103 entlang des Kanals 122.
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In einer beispielhaften Ausführungsform wie in den Figuren dargestellt kann der Zwischenteil 104 eine generell u-förmige Konfiguration um den Kanal 122 aufweisen; jedoch kann alternativ auch eine v-förmige Konfiguration oder eine hutförmige Konfiguration vorgesehen sein, wie es jeweils für die Aufnahme des Flansches 35, der durch die Enden 31 und 33 der Stirnwand 30 und der Scharniersäule 28 gebildet ist, und zur ordnungsgemäßen Kupplung bzw. Verbindung der Klammer 100 mit der BIW-Rahmenstruktur 25 des Fahrzeugs 1 angemessen bzw. erforderlich ist.
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Der Hauptteil 113 der Klammer 100 kann einen unteren Teil 105 und einen oberen Teil 106 aufweisen. Der Zwischenteil 104 kann sich sowohl entlang des unteren Teils 105 als auch entlang des oberen Teils 106 erstrecken. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält der obere Teil 106 der Klammer 100 eine erste winklige obere Oberfläche 108, die sich entlang des ersten Teils 102 erstreckt, und eine zweite winklige obere Oberfläche 109, die sich entlang des zweiten Teils 103 erstreckt. Weiterhin erstrecken sich die erste winklige obere Oberfläche 108 und die zweite winklige obere Oberfläche 109 jeweils generell in auswärtiger Richtung von dem Zwischenteil 104, wie am besten aus den 6 bis 8 ersichtlich.
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Unterer besonderer Bezugnahme auf 6 erstreckt sich die primäre Außenoberfläche 101 unterhalb der ersten winkligen oberen Oberfläche 108 und auswärts des Zwischenteils 104 und über den ersten Teil 102 und definiert eine größere Dicke für den ersten Teil 102 im Vergleich zu dem zweiten Teil 103. In anderen Worten ist der erste Teil 102 dicker als der zweite Teil 103 zwischen der Frontseite 121 und der Rückseite 112.
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Der Hauptteil 113 der Klammer 100 enthält eine Übergangsoberfläche 111 auf der Vorderseite 121, die mit dem Zwischenteil 104 ausgerichtet ist und sich von dem ersten Teil 102 in Richtung des zweiten Teils 103 erstreckt. Die Übergangsoberfläche 111 neigt sich nach innen von dem ersten Teil 102 zu dem zweiten Teil 103, um das Rad 8 von dem Flansch 35 im Falle eines verschobenen Aufpralls abzulenken. Mit anderen Worten neigt sich die Übergangsoberfläche 111 in einer fahrzeugrückwärtigen Richtung, d. h. weg von dem Rad 8. Im Falle eines verschobenen Aufpralls kann das Rad 8 gegen die primäre Außenoberfläche und/oder die Übergangsoberfläche 111 gezwungen werden, wodurch die inwärtige Neigung der Übergangsoberfläche 111, das Rad 8 in Richtung des zweiten Teils 103 und des rückwärtigen Blockierers 200 leitet.
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Wie vorstehend ausgeführt, kann die Klammer 100 ein Verstärkungselement 114 aufweisen, das sich entlang des Kanals 122 erstreckt und das in dem Kanal 122 angeordnet sein kann. Das Verstärkungselement 114 nimmt den Flansch 35 auf, wie am besten in 5 dargestellt. Das Verstärkungselement kann eine generelle Form aufweisen, die komplementär zu der Form des Zwischenteils 104 des Hauptteils 113 der Klammer 100 ist. Das Verstärkungselement 114 kann dabei helfen, Kräfte von dem Flansch 35 aufzuteilen oder abzulenken, der von den Enden 31 und 33 gebildet ist. Das Verstärkungselement 114 kann aus einem metallischen Material, wie beispielsweise Stahl oder Aluminium, oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Das Verstärkungselement 114 kann sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende, d. h. von der Oberseite zu der Unterseite des Zwischenteils 104 des Hauptteils 113 erstrecken. Das Verstärkungselement 114 und das Zwischenteil 104 können die Enden 31 bzw. 33 der Stirnwand 30 bzw. der Scharniersäule 28 einkapseln, um dabei zu helfen, dass die Verschweißungen und/oder Vernietungen, die die Aluminiumstrukturen des BIW-Rahmens 25 koppeln, vor einem verfrühtem oder einem frühem Versagen aufgrund hoher Kräfte, wie sie mit einem verschobenen Frontalaufprall des Fahrzeuges 1 verbunden sind, geschützt werden.
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Das Verstärkungselement 114 kann an dem Hauptteil 113 fixiert sein. Beispielsweise kann das Verstärkungselement 114 auf den Hauptteil 113 aufgespritzt sein. Alternativ kann das Verstärkungselement 114 beispielsweise mit dem Hauptteil 113 verklebt sein, mit dem Hauptteil 113 durch Befestigungsmittel (nicht dargestellt) verbunden sein, zwischen Kleber 120 und Hauptteil 113 eingeschlossen sein, etc.
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Der Kleber 120 kann auf die Rückseite 112 des Hauptteils 113 der Klammer 100 aufgebracht sein, bzw. kann die Rückseite mit diesem beschichtet sein. Der Kleber 120 ist zwischen dem Hauptteil 113 der Klammer 100 und der Fahrzeugkarosserie 7 angeordnet.
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Der Hauptteil 113 kann eine Führungsbahn 118 definieren, wie sie in den 7 und 8 dargestellt ist, zur Aufnahme des Klebers 120. Die Führungsbahn 118 ist auf der Rückseite 112 des Hauptteils 113 definiert. Die Führungsbahn 118 hilft dabei, den Kleber 120 ordnungsgemäß auf dem Hauptteil 113 zu positionieren.
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In einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Kleber 120 wärmeaktiviert sein, so dass der Kleber 120 expandiert und aktiviert, um eine zumindest verstärkte strukturelle Kopplung der Klammer 100 zu der BIW-Rahmenstruktur 25 herzustellen. In dieser Ausführungsform wird die Klammer 100 mit dem Flansch 35 gekoppelt, bevor die BIW-Rahmenstruktur 25 in einen Lackierofen eingeführt wird, der für den Lackierprozess des BIW-Rahmens eingesetzt wird. Beim Einführen in den Lackierofen führt die Hitze des Lackierofens zu einer Aktivierung des Klebers 120 und zu einer Adhäsion des Hauptteils 113 zu dem Flansch 35. Falls der Kleber wärmeaktivierbar ist, kann der Kleber an dem Hauptteil 113 vor der Wärmeaktivierung in jeder geeigneten Weise festgehalten werden, z. B. durch Festsaugen bzw. Adhäsion, Befestigungselemente etc.
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Clips 115 können sich, wie in 7 dargestellt, von dem Hauptteil 113 erstrecken und die BIW-Rahmenstruktur 25 kann Ausnehmungen 116 definieren, wie in 6 dargestellt. Die Ausnehmungen 116 können die Clips 115 aufnehmen, wenn die Klammer 100 mit der BIW-Rahmenstruktur 25 in Verbindung gebracht wird. Das Einrasten der Clips 115 in die Ausnehmungen 116 kann dabei helfen, die Klammer 100 auf der BIW-Rahmenstruktur 25 festzuhalten, während der Hauptteil 113 an der BIW-Rahmenstruktur 25 anliegt, beispielsweise, bevor der Kleber 120 durch den Lackierofen aktiviert wird, wie vorstehend diskutiert. Zusätzlich oder als Alternative zu Clips 115 und Ausnehmungen 116 kann die Klammer 100 an der BIW-Rahmenstruktur 25 mit einem Befestigungselement 117 zurückgehalten werden, wie in 6 dargestellt. Das Befestigungselement 117 kann beispielsweise von einem Typ sein, der als Weihnachtsbaum/Tannen- oder ”Christmas-Tree”-Verbinder bekannt ist, wie in 6 dargestellt. Der Hauptteil 113 kann eine Ausnehmung 119 definieren, die das Verbindungselement 117 aufnimmt und unterstützt. Die Klammer 100 kann alternativ jede geeignete Art und Anzahl von Befestigungselementen 117 aufweisen. Der Hauptteil 113 der Klammer 100 kann partiell vorübergehend oder permanent mit der BIW-Rahmenstruktur 25 gekoppelt oder verbunden sein, und zwar unter Verwendung jedes bekannten oder geeigneten Verbindungsgerätes, Verbindungselements oder jeder bekannten oder geeigneten Kupplung, alleine oder in Kombination mit einem Kleber 120.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Klammer 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung dahingehend vorgefertigt sein, dass sie sich an neue und bestehende Fahrzeugplattformen anpasst, und die Klammer kann dahingehend gestaltet sein, dass die sich anderen umgebenden oder anstoßenden Komponenten des Fahrzeuges 1 anpasst, einschließlich anderer Komponenten und anderen Aspekten der BIW-Rahmenstruktur 25.
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Die Klammer 100 kann weiterhin dabei helfen, den Aufprall des Rades 8 auf die Fahrzeugkarosserie 7 durch Bereitstellung einer generell glatten Außenoberfläche 101 zu bewältigen, um eine Rotation des Rades 8 weg von der Fahrzeugkarosserie 7 des Fahrzeuges 1 zu ermöglichen bzw. diese zu erleichtern. Insbesondere kann die Klammer 100 die Rotation des Rades 8 weg von der Fahrzeugkarosserie 7 des Fahrzeuges 1 und in Richtung des hinteren Blockierers 200 erleichtern, wodurch die Lasten und Kräfte des Rades auf den Fahrzeugrahmen 10 des Fahrzeugs 1 übertragen werden, und dabei weiterhin eine Bewegung des Rades 8 in Richtung auf die Fahrzeugkarosserie 7 des Fahrzeuges 1 während eines Frontalaufpralles begrenzt wird, insbesondere während eines Aufpralls auf eine starre Barriere mit geringer Verschiebung, wie dies bei einem SORB-Test der Fall ist.
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Wie vorstehend angemerkt, ist die Klammer 100 bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dahingehend ausgebildet, dass eine Rotation des Rades 8 vorzugsweise so nah wie möglich zu einem neunzig Grad Winkel (90°) zu der Scharniersäule 28 und dem Schweller 27 des Fahrzeuges 1 (und damit der Fahrzeugkarosserie 7) erfolgt, um die Aufpralllasten und Kräfte des Rades 8 über eine größere Fläche zu verteilen und um bei einer Reduzierung bzw. Minimierung der Punktlasten auf die BIW-Rahmenstruktur 25 des Fahrzeugs 1 mitzuhelfen. Die Klammer 100 kann weiterhin den Werkzeugaufwand und die Komplexität im Montagewerk signifikant reduzieren, da diese dazu geeignet ist, mit stecknadelartigen Befestigungselementen (beispielsweise mit Einweg- oder ”Christmas-Tree”-Befestigungselementen) oder anderen bolzenartigen Befestigungselementen (nicht dargestellt) montiert zu werden. In einer bestimmten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Klammer 100 ebenso in Verbindung mit einem geeigneten Grad an struktureller Verklebung verwendet werden, um die Stabilität gegenüber Kompression, Scher- oder Ablösekräften, wie sie von dem Rad aufgebracht werden können, zu verstärken.
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Unter Bezugnahme nunmehr auf die 2 bis 4 kann der hintere Blockierer 200 eine Grundeinheit 210 aufweisen, die (beispielsweise durch Schweißen) mit dem Längsträger 11 an einer Ausnehmung 41 verbunden ist. Der hintere Blockierer 200 kann ein Verlängerungsmittel 230 aufweisen, das mit der Grundeinheit 210 gekoppelt ist und sich in einer Richtung erstreckt, um Beeinflussungen durch die Hüllkurve des Rades 8 – definiert durch die Bewegung des Rades 8 während des Normalbetriebes des Fahrzeuges 1 – zu verhindern. Das Verlängerungsmittel 230 kann schlauchförmig mit generell rechteckigem oder quadratischem Querschnitt ausgebildet sein und einen Durchtritt aufweisen, der sich von einem ersten bis zu einem zweiten Ende erstreckt. Das Verlängerungsmittel 230 hat eine generell longitudinale Ausbildung mit einer longitudinalen Achse. Das Verlängerungsmittel 230 kann einen ersten Teil aufweisen, der winklig gegenüber dem zweiten Teil verschoben ist. Die Größen und Winkel der ersten und zweiten Teile können vorzugsweise so gewählt werden, dass die zweite Blockierstruktur 200 proximal der Hüllkurve des Rades 8 lokalisiert ist, und dass sich daher das Ende der Blockierstruktur 200 bei Installation in dem Fahrzeug 1 in Richtung und proximal der Verstärkungseinheit 100 erstreckt, so dass der hintere Blockierer 200 während eines Frontalaufpralls auf das Fahrzeug 1, bei dem das Rad 8 dazu veranlasst wird, von den Oberflächen 101 und 111 des Verstärkungsteils 100 und in Richtung des hinteren Blockierers 200 abgelenkt zu werden, von dem Rad 8 in Eingriff gebracht wird, wodurch die Kräfte des Aufpralls in Richtung des Längsträgers 11 übertragen werden, was eine Bewegung des Rades 8 in Richtung der Passagierkabine 5 der Fahrzeugkarosserie 7 reduziert und/oder verhindert.
