-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Radfängerbaugruppe (nachstehend als WCA bezeichnet, von engl.: wheel catcher assembly), um zu verhindern, dass sich der Reifen in Richtung des Fahrgastraums eines Fahrzeugs bewegt und dreht, wenn das Fahrzeug einer äußeren, frontalen Kraft ausgesetzt wird.
-
HINTERGRUND
-
Viele Fahrzeuge weisen derzeit Energieabsorptionseinrichtungen auf. Diese Energieabsorptionseinrichtungen können äußere Kräfte, die auf das Fahrzeug ausgeübt werden, absorbieren und regulieren. Um dies zu erreichen, weisen einige Energieabsorptionseinrichtungen verformbare Metallkomponenten auf, die ausgebildet sind, um verformt zu werden, wenn sie einer äußeren Kraft ausgesetzt werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Die WCA kann verhindern, dass sich der Reifen in Richtung eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs bewegt und sich dreht, wenn eine äußere Kraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Die WCA umfasst eine Energieabsorptionsklammer und eine Platte. Die Energieabsorptionsklammer umfasst mehrere Erhöhungen und Vertiefungen, um dadurch ein Wellenformmerkmal zu definieren. Die Platte ist mit der Energieabsorptionsklammer an den Erhöhungen derart gekoppelt, dass eine äußere Kraft, die auf die WCA ausgeübt wird, von der Platte auf die Energieabsorptionsklammer übertragen werden kann, wodurch die Last an der Karosseriestruktur abgeschwächt wird. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Fahrzeug, das die WCA aufweist. In dem Fahrzeug ist die WCA indirekt über ein Knotenblech und einen Unterbodenschweller derart mit dem Türschweller gekoppelt, dass eine äußere Kraft, die auf das Fahrzeug ausgeübt wird, von der WCA auf den Türschweller übertragen werden kann.
-
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren werden leicht anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der besten Weisen zum Ausführen der Lehren offensichtlich, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs;
-
2 ist eine schematische und fragmentarische Perspektivansicht des in 1 gezeigten Fahrzeugs, das eine WCA aufweist, die mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist;
-
3 ist eine schematische und fragmentarische Perspektivansicht der WCA, die mit einem Knotenblech und einem Unterbodenschweller des in 1 gezeigten Fahrzeugs gekoppelt ist;
-
4 ist eine schematische und perspektivische Explosionsansicht der in 2 gezeigten WCA und des in 3 gezeigten Türschwellers;
-
5 ist eine schematische Explosionsansicht von unten auf die in 4 gezeigte WCA und auch auf den Türschweller, das Knotenblech und den Schweller des Fahrzeugs, die in 3 gezeigt sind;
-
6 ist eine schematische Perspektivansicht der in 4 gezeigten WCA, die mit dem Knotenblech und dem Schweller gekoppelt ist, die in 5 gezeigt sind;
-
7 ist eine schematische Perspektivansicht des Unterboden-Querschwellers, der in 6 gezeigt ist;
-
8 ist eine schematische Perspektivansicht des in 6 gezeigten Knotenblechs;
-
9 ist eine schematische Perspektivansicht einer Energieabsorptionsklammer der WCA, die in 6 gezeigt ist;
-
10 ist eine schematische Vorderansicht der Energieabsorptionsklammer der WCA, die in 6 gezeigt ist;
-
11 ist eine schematische Ansicht von unten auf die Energieabsorptionsklammer der WCA, die in 6 gezeigt ist; und
-
12 ist eine schematische Perspektivansicht der Platte der WCA, die in 6 gezeigt ist.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, zeigen 1 und 2 allgemein ein Fahrzeug 10, das eine Karosserie 12 aufweist, die sich entlang einer zentralen Längsachse C erstreckt. Das Fahrzeug 10 kann ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Kleinlastwagen oder ein beliebiges anderes geeignetes Automobil oder Nicht-Automobilfahrzeug sein, und es weist mehrere Räder 14 auf, die mit der Fahrzeugkarosserie 12 gekoppelt sind. Jedes Rad 14 ist mit einem Reifen 16 gekoppelt. Wenn das Fahrzeug 10 angetrieben wird, drehen sich die Räder 14 relativ zu der Fahrzeugkarosserie 12, um das Fahrzeug 10 voranzutreiben.
-
Unter Bezugnahme auf 1 weist das Fahrzeug 10 ferner zumindest eine Tür 18 auf, die beweglich mit der Fahrzeugkarosserie 12 gekoppelt ist. Die Tür 18 kann relativ zur Fahrzeugkarosserie 12 zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position bewegt werden. In der offenen Position sorgt die Tür 18 für einen Zugang zu einem Fahrgastraum 20 des Fahrzeugs 10. Die Fahrzeugkarosserie 12 definiert den Fahrgastraum 20, der ausgebildet und bemessen ist, um zumindest einen Fahrer und/oder Passagier aufzunehmen.
-
Unter Bezugnahme auf 1 weist die Fahrzeugkarosserie 12 zumindest einen Türschweller 22 unter jeder Tür 18 auf. Bei der gezeigten Ausführungsform ist ein Türschweller 22 unter zwei Türen 18 auf jeder Seite des Fahrzeugs 10 angeordnet. Der Türschweller 22 trägt dazu bei, zumindest eine Tür 18 zu tragen und weist einen ersten oder vorderen Endabschnitt 23 sowie einen zweiten oder hinteren Endabschnitt 25 auf, welcher dem vorderen Endabschnitt 23 entgegengesetzt ist.
-
Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3 weist das Fahrzeug 10 ferner eine WCA 100 auf, die ausgebildet ist, um die Bewegung des Rades 14 und/oder des Reifens 16 in Richtung des Fahrgastraums 20 zu verhindern, wenn eine frontale und verschobene äußere Kraft F auf das Fahrzeug 10 ausgeübt wird. Der Begriff ”frontale und verschobene äußere Kraft” bedeutet eine Kraft, die auf die Vorderseite des Fahrzeugs 10 ausgeübt wird, wobei die Kraft bezüglich der zentralen Längsachse C verschoben ist, die entlang der Fahrzeugkarosserie 12 definiert ist. Die zentrale Längsachse C erstreckt sich entlang der Fahrzeugkarosserie in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung A. Die frontale und verschobene äußere Kraft F ist von der zentralen Längsachse C in einer Fahrzeugquerrichtung R beabstandet. Die Fahrzeugquerrichtung R verläuft rechtwinklig zu der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung A. Wenn das Fahrzeug 10 der frontalen und verschobenen äußeren Kraft F ausgesetzt wird, kann die WCA 100 verhindern oder zumindest einschränken, dass eines der Räder 14 (zusammen mit dem entsprechenden Reifen 16) in Richtung des Fahrgastraums 20 verschoben wird. Bei der dargestellten Ausführungsform weist das Fahrzeug 10 eine WCA 100 auf, die hinter den Rädern 14 (die in diesem Fall Vorderräder sind) mit der Fahrzeugkarosserie 12 gekoppelt ist.
-
Unter Bezugnahme auf 3 ist die WCA 100 bei der gezeigten Ausführungsform mit dem vorderen Endabschnitt 23 des Türschwellers 22 gekoppelt. Die WCA 100 ist über ein Knotenblech 27 und einen Unterboden-Querschweller 32 der Fahrzeugkarosserie 12 mit dem Türschweller 22 gekoppelt, wie nachstehend im Detail erläutert wird.
-
Unter Bezugnahme auf 4–6 ist das Knotenblech 27 mit dem vorderen Endabschnitt 23 des Türschwellers 22 direkt gekoppelt, und es kann als ein Träger ausgebildet sein und dient zum Verstärken des vorderen Endabschnitts 23 des Türschwellers 22. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Knotenblech 27 an der Unterseite des Türschwellers 22 an Schweißpunkten W angeschweißt sein. Speziell ist das Knotenblech 27 an dem unteren Türschwellerboden 34 des Türschwellers 22 angeschweißt. Der untere Türschwellerboden 34 verläuft bezogen auf eine Türschweller-Seitenwand 36 rechtwinklig. Zusätzlich kann das Knotenblech 27 unter Verwendung eines beliebigen Befestigungselements oder beliebiger Klebstoffe mit dem Türschweller 22 gekoppelt sein. Unabhängig davon, wie das Knotenblech 27 mit dem Türschweller 22 gekoppelt ist, ist das Knotenblech 27 direkt mit dem Schweller 32 gekoppelt, der als der Unterboden-Querschweller 32 bezeichnet werden kann, da er sich entlang des Fahrzeugs 10 in einer Fahrzeugquerrichtung R erstreckt. Die Fahrzeugquerrichtung R erstreckt sich von einer Seite des Fahrzeugs 10 zu der entgegengesetzten Seite des Fahrzeugs 10. Die Vorwärts-Rückwärtsrichtung A verläuft rechtwinklig zur Fahrzeugquerrichtung R und erstreckt sich von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 zur Rückseite des Fahrzeugs 10. Der Türschweller 22 und das Knotenblech 27 erstrecken sich in der Vorwärts-Rückwärtsrichtung A, und es kann angenommen werden, dass beide Teil der Radfängerbaugruppe 100 sind.
-
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 weist der Unterboden-Querschweller 32 eine erste Schwellerseitenwand 48, eine zweite Schwellerseitenwand 50 und einen Schweller-Sockelboden 52 auf. Der Schweller-Sockelboden 52 verläuft rechtwinklig bezogen auf die erste Schwellerseitenwand 48 und die zweite Schwellerseitenwand 50. Der Unterboden-Querschweller 32 definiert zumindest ein Schwellerloch 54. Jedes Schwellerloch 54 ist ausgebildet, geformt und bemessen, um ein Befestigungselement 46 aufzunehmen, wie beispielsweise eine Schraube, um den Unterbodenschweller 32 mit der Fahrzeugkarosserie 12 oder mit dem Knotenblech 27 zu koppeln. Das Befestigungselement 46 kann ein selbstsicherndes Füllstück umfassen, wie beispielsweise ein Füllstück aus Polyamid-Biokunststoff, um die Klemmlast der Verbindung aufrecht zu erhalten.
-
Unter Bezugnahme auf 8 weist das Knotenblech 27 einen Hauptknotenblechkörper 38 und einen Knotenblechflansch 40 auf, der sich nahezu rechtwinklig von dem Hauptknotenblechkörper 38 erstreckt. Der Hauptknotenblechkörper 38 und der Knotenblechflansch 40 definieren gemeinsam eine Knotenblechaussparung 42, die ausgebildet, geformt und bemessen ist, um den Unterboden-Querschweller 32 aufzunehmen. Wenn die WCA 100 mit dem Knotenblech 27 gekoppelt ist, ist der Knotenblechflansch 40 zwischen der WCA 100 und dem Unterboden-Querschweller 32 angeordnet. Als ein nicht einschränkendes Beispiel definiert das Knotenblech 27 mehrere Knotenblechlöcher 44, die sich durch den Knotenblechflansch 40 erstrecken. Jedes Knotenblechloch 44 ist ausgebildet, geformt und bemessen, um ein Befestigungselement 46 aufzunehmen, wie beispielsweise eine Schraube, um die WCA 100 über den Knotenblechflansch 40 mit dem Knotenblech 27 und dem Unterboden-Querschweller 32 zu koppeln. Die Befestigungselemente 46 können sich durch die WCA 100, den Knotenblechflansch 40 und die erste Schwellerseitenwand 48 erstrecken, um die WCA 100 mit dem Knotenblech 27 und dem Unterboden-Querschweller 32 zu koppeln.
-
Unter Bezugnahme auf 1, 2, 4, 5 und 6 ist die WCA 100 ausgebildet, um kinetische Energie zu absorbieren und zu steuern, die von der frontalen und verschobenen Kraft F stammt, um zu verhindern oder einzuschränken, dass sich das Rad 14 und der Reifen 16 in einer Richtung T nach innen in den Fahrgastraum 20 hinein bewegen. Insbesondere ist die WCA 100 hinter dem Rad 14 und dem Reifen 16 mit dem Fahrzeugkörper 12 gekoppelt, um die Verschiebung des Rades 14 und des Reifens 16 in Richtung des Fahrgastraums 20 zu minimieren, wenn das Fahrzeug 10 der frontalen und verschobenen Kraft F ausgesetzt ist, die bezüglich der zentralen Längsachse C verschoben ist, die entlang des Zentrums der Fahrzeugkarosserie 12 definiert ist.
-
Unter Bezugnahme auf 9 bis 12 weist die WCA 100 bei der gezeigten Ausführungsform eine Energieabsorptionsklammer 102 und eine Platte 104 auf. Die Energieabsorptionsklammer 102 ist zwischen dem Knotenblech 27, dem Knotenblechflansch 40 und der Platte 104 eingebunden. Befestigungselemente 46, wie beispielsweise Schrauben, können durch die Energieabsorptionsklammer 102, den Knotenblechflansch 40 und die erste Schwellerseitenwand 48 hindurch eingefügt sein, um die WCA 100 mit dem Knotenblech 27 und dem Unterboden-Querschweller 32 zu koppeln. Das Knotenblech 27 koppelt die WCA 100 mit dem Türschweller 22.
-
Die Energieabsorptionsklammer 102 ist aus einem im Wesentlichen starren Material hergestellt und weist einen Wellenformabschnitt 106 sowie einen Klammerflansch 108 auf, der sich von dem Wellenformabschnitt 106 erstreckt. Der Klammerflansch 108 kann mit der Platte 104 (siehe 6) direkt gekoppelt sein. Beispielsweise kann ein Befestigungselement 46, wie etwa eine Schraube, durch die Platte 104 und den Klammerflansch 108 hindurch eingefügt sein, um die Platte 104 mit der Energieabsorptionsklammer 102 zu koppeln. Auf ähnliche Weise kann die Platte 104 mittels einer beliebigen Schweißstrategie mit dem Klammerflansch 108 gekoppelt sein.
-
Der Wellenformabschnitt 106 der Energieabsorptionsklammer 102 kann auch als ein gewellter Abschnitt bezeichnet werden und weist derart mehrere Erhöhungen 110 und Vertiefungen 112 auf, dass die Energieabsorptionsklammer 102 eine Wellenform definiert. Die Erhöhungen 110 können auch als Hügel bezeichnet werden, und die Vertiefungen 112 können als Täler bezeichnet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform weist der Wellenformabschnitt 106 vier Erhöhungen 110 und vier Vertiefungen 112 auf. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der Wellenformabschnitt 106 mehr oder weniger Erhöhungen 110 und Vertiefungen 112 aufweisen kann. Die Wellenform der Energieabsorptionsklammer 102 ermöglicht, dass diese äußere Kräfte absorbiert. Wenn beispielsweise die frontale und verschobene Kraft F auf das Fahrzeug 10 ausgeübt wird und das Rad 14 sowie der Reifen 16 eine Kraft auf die WCA 100 ausüben, kann der Wellenformabschnitt 106 verformt werden, um zumindest einen Teil der Kraft zu absorbieren, die durch das Rad 14 und den Reifen 16 ausgeübt wird, wodurch verhindert wird, dass sich das Rad 14 und der Reifen 16 in Richtung des Fahrgastraums 20 bewegen. Die Erhöhungen 110 und die Vertiefungen 112 können unterschiedliche Formen und Größen aufweisen. Das heißt, dass nicht alle Erhöhungen 110 und Vertiefungen 112 die gleiche Form oder Größe aufweisen. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass alle Erhöhungen 110 und Vertiefungen 112 die gleiche Form und Größe aufweisen können. Jede Vertiefung 112 kann durch eine U-förmige Wand 113 definiert sein. Dementsprechend weist der Wellenformabschnitt 106 der Energieabsorptionsklammer 102 mehrere U-förmige Wände 113 auf.
-
Die Energieabsorptionsklammer 102 definiert mehrere Klammerlöcher 114, die jeweils ausgebildet, geformt und bemessen sind, um ein Befestigungselement 46 aufzunehmen. Das Befestigungselement 46 kann durch die Klammerlöcher 114, den Knotenblechflansch 40 und die erste Schwellerseitenwand 48 hindurch eingefügt sein, um die WCA 100 mit dem Unterboden-Querschweller 32 und dem Knotenblech 27 zu koppeln. Da das Knotenblech 27 mit dem Türschweller 22 gekoppelt ist, ist die Energieabsorptionsklammer 102 indirekt mit dem Türschweller 22 gekoppelt. Die Energieabsorptionsklammer 102 kann mit der Platte 104 direkt gekoppelt sein.
-
Unter Bezugnahme auf 12 ist die Platte 104 ausgebildet, um eine Kraft von dem Rad 14 und dem Reifen 16 aufzunehmen und um diese Kraft auf die Energieabsorptionsklammer 102 zu übertragen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Platte 104 vollständig oder teilweise aus einen im Wesentlichen starren Material hergestellt, wie beispielsweise aus einem starren Metall, und sie umfasst einen leicht gekrümmten Abschnitt 116 sowie einen Plattenabschnitt 118, der sich von dem leicht gekrümmten Abschnitt 116 erstreckt. Der leicht gekrümmte Abschnitt 116 weist eine Form auf, um äußere Kräfte aufzunehmen, die durch das Rad 14 und/oder den Reifen 16 ausgeübt werden. Der Plattenflansch 118 kann mit dem Klammerflansch 108 direkt gekoppelt sein, um die Energieabsorptionsklammer 102 mit der Platte 104 zu koppeln. Der Plattenflansch 108 kann an den Klammerflansch 118 angeschraubt oder angeschweißt sein. Die Platte 104 definiert ein Flanschloch 120, um das Befestigungselement 46 aufzunehmen und die WCA 100 mit der Fahrzeugkarosserie 12 zu koppeln. Zusätzlich zu dem Flanschloch 120 kann die Platte 104 mehrere Schlitze 122 definieren, um das Anschweißen der Platte 104 an die Energieabsorptionsklammer 102 zu erleichtern. Dementsprechend kann die Energieabsorptionsklammer 102 beispielsweise unter Verwendung von MIG-Schweißungen (Metall-Inertgas-Schweißungen) an der Platte 104 angeschweißt sein. Die Platte 104 ist an den Erhöhungen 110 des Wellenformabschnitts 106 mit der Energieabsorptionsklammer 102 gekoppelt (z. B. an dieser angeschweißt). Die Platte 104 definiert ferner mehrere Zugangslöcher 124 für einen Zugang zu den Befestigungselementen 46, welche die Energieabsorptionsklammer 102 mittels des Knotenblechs 27 mit dem Unterboden-Querschweller 32 koppeln.
-
Unter Bezugnahme auf 2 bis 5 können das Rad 14 und der Reifen 16 dann, wenn die frontale und verschobene Kraft F auf das Fahrzeug 10 ausgeübt wird, dazu neigen, sich in einer Richtung T nach innen in den Fahrgastraum 20 hinein zu drehen. Bevor sich das Rad 14 und der Reifen 16 jedoch in den Fahrgastraum 20 hinein bewegen können, absorbiert die Radfängerbaugruppe 100 einen Teil der kinetischen Energie, die von der frontalen und verschobenen Kraft F stammt, und sie verhindert eine weitere Verschiebung des Rades 14 und des Reifens 16 in der Richtung T nach innen in den Fahrgastraum 20 hinein oder schränkt diese zumindest ein.
-
Obgleich die besten Weisen zum Ausführen der Lehren im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute, die diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen erkennen, um die Lehren innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuüben.
