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Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Personenkraftwagenkarosserie. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Personenkraftwagenkarosserie mit einer solchen Schutzeinrichtung.
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Beispielsweise wenn bei Personenkraftwagen Hochvoltbatterien für entsprechende elektrische Antriebe des Fahrzeugs mitgeführt werden, aber auch in anderen Anwendungsbereichen, ist ein entsprechender Schutz jeweiliger Bauräume bzw. Bauteile innerhalb der Personenkraftwagenkarosserie von großer Bedeutung. Gerade bei derartigen Hochvoltbatterien besteht bei Kollisionen des Personenkraftwagens die Gefahr erheblicher Beschädigungen und damit einhergehender nachteiliger Effekte, beispielsweise thermischer oder toxischer Gefährdungen.
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Um derartige Beschädigungen von Hochvoltbatterien zu vermeiden, sind bereits diverse Maßnahmen bekannt. So ist es beispielsweise bereits bekannt, entsprechende Panzerungen von derartigen Energiespeichern vorzunehmen bzw. diese außerhalb der Hauptdeformationszone anzuordnen. Allerdings bedingt dies in den allermeisten Fällen den Einsatz von kleineren Energiespeichern, die wiederum Energie für eine nur geringere Reichweite des Fahrzeugs zur Verfügung stellen können, beziehungsweise eine Verknappung des nutzbaren Bauraums für die Batterien.
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Um bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Personenkraftwagens, insbesondere bei einem Frontalaufprall auf eine Barriere, unerwünschte Intrusionen in einen Fahrgastraum und einer Stirnwand der Karosserie zu vermeiden, ist aus der
DE 10 2011 010 365 A1 bereits bekannt, ein im Frontbereich des Kraftwagens angeordnetes, einen Elektromotor umfassendes Antriebsaggregat mittels einer eine Abstützstrebe umfassenden Abstützanordnung an einer unterhalb des Fahrgastraums in einem Mittelboden angeordneten, eine Batterie zur Versorgung des als Antriebsaggregat dienenden Elektromotors umfassenden Speichereinrichtung des Fahrzeugs abzustützen.
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Dabei verläuft die im Crashfall einen zusätzlichen Lastpfad erzeugende Abstützstrebe in Fahrzeuglängsrichtung von vorne oben nach hinten unten und ist zumindest bereichsweise in einem Mitteltunnel der Karosserie angeordnet, in welchem üblicherweise eine Kardanwelle verläuft, sofern der Personenkraftwagen mit einem Verbrennungsmotor als Antriebsaggregat versehen ist. Diese Abstützanordnung ermöglicht es somit, die Karosserie sowohl bei der Verwendung eines Verbrennungsmotors als auch eines batteriebetriebenen Elektromotors als Antriebsaggregat zu verwenden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung sowie eine Personenkraftwagenkarosserie mit einer derartigen Schutzeinrichtung zu schaffen, mittels welcher ein Bauraumbereich innerhalb der Personenkraftwagenkarosserie, beispielsweise zur Unterbringung einer Hochvoltbatterie, auf besonders einfache Weise geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Personenkraftwagenkarosserie mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung zeichnet sich durch ein wenigstens ein am äußeren Ende einer Deformationszone der Personenkraftwagenkarosserie angeordnetes äußeres Stützelement auf, welches über wenigstens eine, einen zusätzlichen Lastpfad ausbildende Stützanordnung an wenigstens einem in einer Schutzzone der Personenkraftwagenkarosserie angeordneten Karosseriestrukturteil abstützbar beziehungsweise abgestützt ist. Mit anderen Worten ist durch die Schutzeinrichtung eine derartige Abstützung der Deformationszone an der zur Fahrzeugmitte hin dahinterliegenden Schutzzone geschaffen, dass ein zusätzlicher Lastpfad zwischen dem am äußeren Ende der Deformationszone angeordneten äußeren Stützelement, beispielsweise einem entsprechenden Biegequerträger oder dergleichen, gegeben ist. Durch diese Abstützung ergibt sich eine deutliche Entlastung der jeweiligen Längsträger der Personenkraftwagenkarosserie insbesondere im Bereich der Deformationszone und auch im Bereich der Schutzzone, und somit ein Erhalt der Strukturintegrität der Personenkraftwagenkarosserie in diesem Bereich durch gezielte Deformation im Hauptdeformationsbereich, nämlich im Bereich der Deformationszone, wodurch ebenso ein erhöhter Insassenschutz gewährleistet werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen und die Schaffung eines zusätzlichen Lastpfades ergibt sich eine deutliche Verringerung der Lasten auf einen speziellen Bauraum innerhalb der Personenkraftwagenkarosserie, welcher beispielsweise zur Unterbringung einer Hochvoltbatterie genutzt werden kann und welcher sich vorzugsweise oberhalb, grundsätzlich auch denkbar zusätzlich oder alternativ auch unterhalb des mittels der Schutzeinrichtung geschaffenen, zusätzlichen zentralen Lastpfads befindet. Es ist jedoch klar, dass anstelle der Unterbringung einer Hochvoltbatterie dieser Bauraum auch zur Nutzung anderer Bauteile oder Aggregate, beispielsweise entsprechender Kraftstofftanks oder dergleichen, genutzt werden kann. Außerdem können auch andere, besonders schutzbedürftige Bauteile oder Aggregate durch diese Schutzeinrichtung zuverlässig geschützt werden.
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Ein weiterer Vorteil der Schutzeinrichtung ist es, dass beispielsweise ein Ecktyp, also eine einfache Form der Personenkraftwagenkarosserie ohne diese Schutzeinrichtung, hergestellt werden und dann auf einfache Weise durch die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung ergänzt werden kann, um entsprechende Bauräume innerhalb der Personenkraftwagenkarosserie besonders zu schützen. Durch diese spezielle Verwendbarkeit bzw. Nachrüstbarkeit der Schutzeinrichtung kann somit ein Ecktyp geschaffen werden, der bezüglich Kosten und Gewicht optimiert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn die Schutzeinrichtung im Hinterwagenbereich der Personenkraftwagenkarosserie vorgesehen ist. Gerade im Hinterwagenbereich kann somit eine günstige Unterbringung entsprechend schätzenswerter Komponenten wie Hochvoltbatterien und eine Unterteilung in eine Deformationszone und eine Schutzzone erreicht werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Stützanordnung sich zumindest im Wesentlichen im Bereich der Fahrzeugmitte zwischen jeweiligen Längsträgern erstreckt. Hierdurch kann der zusätzliche Lastpfad besonders günstig mit entsprechenden Kräften beaufschlagt werden bzw. diese im Weiteren dann auf entsprechende Karosseriestrukturen übertragen.
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Eine besonders günstige Abstützung der Stützanordnung auf Seiten der Schutzzone ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, wenn diese an einem Mitteltunnel abgestützt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn die Stützanordnung eine Querstrebe aufweist, welche mit den jeweiligen Längsträgern verbunden ist. Hierdurch ergibt sich über den zusätzlichen Lastpfad, welcher durch die Stützanordnung gebildet wird, eine optimale Krafteinleitung entsprechender Kräfte in die Längsträger. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist diese Querstrebe nicht an den Längsträgern befestigt und dient daher vielmehr als Lastverteiler innerhalb des zusätzlichen Lastpfades L.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Stützanordnung zumindest im Wesentlichen im Bereich der Deformationszone ein Stützelement und im Bereich der Schutzzone ein Plattenelement umfasst. Durch die entsprechende Ausgestaltung der Stützanordnung im Bereich der Deformationszone bzw. im Bereich der Schutzzone kann somit das Kraftübertragungs- und Deformationsverhalten der Stützanordnung im Falle einer unfallbedingten Krafteinleitung eingestellt werden. Alternativ zum Plattenelement können auch mehrere Streben, die gegebenenfalls in Querrichtung des Kraftwagens in einem Abstand voneinander angeordnet sind, oder auch nur eine Strebe vorgesehen sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Stützanordnung jeweilige Krafteinleitungselemente aufweist, über welche eine Unfallkraft in einen Heckboden-unter-Fondsitz und/oder einem Mitteltunnel einleitbar ist. Durch die jeweiligen Krafteinleitungselemente wird somit eine optimale Krafteinleitung in den Mitteltunnel der Personenkraftwagenkarosserie ermöglicht.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für die Personenkraftwagenkarosserie gemäß Patentanspruch 10.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine ausschnittsweise Draufsicht auf einen Hinterwagenbereich einer Personenkraftwagenkarosserie mit einer erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, welche eine Stützanordnung mit wenigstens einem am äußern Ende einer hinteren Deformationszone der Personenkraftwagenkarosserie angeordneten äußeren Stützelement umfasst, welches über eine, einen zusätzlichen Lastpfad ausbildende Stützstruktur zur Abstützung an wenigstens einem in einer Schutzzone der Personenkraftwagenkarosserie angeordneten Karosseriestrukturteil in Form eines Mitteltunnelstrukturteils abgestützt ist, wobei der Kraftverlauf bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung mit einer Barriere erkennbar ist;
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2 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf die Personenkraftwagenkarosserie im Hinterwagenbereich mit der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung analog zu 1;
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wesentlichen Bauteile der Schutzeinrichtung gemäß den 1 und 2;
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4 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer zentralen Strebe;
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5 einen ausschnittsweisen Längsschnitts durch den Heckwagenbereich gemäß der 1 und 2 auf Höhe Y = 0, also in Richtung der Längsmittelachse des Personenkraftwagens und
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6 einen gegenüber 5 vergrößerten Ausschnitt durch den Heckwagenbereich gemäß der 1 und 2 auf Höhe Y = 0, mit einer oberhalb der zentralen Strebe angeordneten Energiespeicheranordnung zur Versorgung eines Antriebsaggregats.
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In den 1 und 2 ist in einer ausschnittsweisen Draufsicht ein Hinterwagenbereich 10 einer Personenkraftwagenkarosserie dargestellt. Als wesentliche Strukturbauteile der Personenkraftwagenkarosserie sind dabei zunächst zwei Hauptlängsträger 12 erkennbar, welche über einen hinteren Querträger 14 einer hinteren Abschlusswand 16 miteinander verbunden sind. Im mittleren Bereich endet diese Abschlusswand 16 an einem eine Ladekante 18 für einen Kofferraum bildenden Querträger 20. Zwischen den beiden Hauptlängsträgern 12 erstreckt sich ein allgemein als Ersatzradmulde 22 bezeichneter Aufnahmeraum, welche beispielsweise als Unterbringungsraum für -sofern vorgesehenein Ersatzrad oder alternativ für Aggregate, Ladegut oder dergleichen dient. Diese Ersatzradmulde 22 erstreckt sich -in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftwagens gesehennach vorne hin bis zu einem Querträger 24, welcher die beiden Hauptlängsträger 12 miteinander verbindet und nach hinten hin einen hinteren Heckboden 26 begrenzt. Dieser Heckboden 26 erstreckt sich nach vorne hin bis zu einem weiteren Querträger 28, welcher ebenfalls die beiden Hauptlängsträger 12 miteinander verbindet und einen vorderen Heckboden 29, welcher im Folgenden als ”Heckboden-unter-Fondsitz” bezeichnet wird, nach hinten hin begrenzt. Der vordere Heckboden-unter-Fondsitz 29 erstreckt sich nach vorne hin bis zu einem Querträger 30, welcher seinerseits einen nicht mehr dargestellten Hauptboden, welcher sich zumindest im Wesentlichen auf Höhe jeweiliger Flansche 32 erstreckt, nach hinten hin begrenzt. An dem Querträger 30 kann beispielsweise ein Fondsitz befestigt sein.
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Der Heckboden-unter-Fondsitz 29 ist in seinem mittleren Bereich mit einer nach oben über seine Hauptebene hervorstehenden Verstärkung 34 versehen, welche beispielsweise in den Heckboden-unter-Fondsitz 29 eingeformt ist. Diese Verstärkung erstreckt sich ausgehend vom Querträger 28 in der Fahrzeugmitte in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne bis zu einer Flanschanordnung 36 im Bereich des Querträgers 28, an welcher ein am Hauptboden ausgebildeter oder daran vorgesehener, lediglich in 6 teilweise dargestellter, fahrzeugmittig verlaufender Mitteltunnel 35 angesetzt und befestigt wird. Der Mitteltunnel 35 kann durchgängig einstückig beziehungsweise einteilig ausgebildet sein oder aber sich aus mehreren Mitteltunnelstrukturteilen zusammengesetzt sein.
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Der Hauptboden wird durch jeweilige Seitenschweller 38 begrenzt, welche im Bereich des vorderen Heckbodens 29 beziehungsweise etwa auf Höhe des Querträgers 28 in die hinteren Hauptlängsträger 12 übergehen. Die hinteren Hauptlängsträger 12 begrenzen demzufolge im Bereich des Querträgers 28 und des hinteren Heckbodens 26 jeweilige, nicht dargestellte Radhäuser für die hinteren Fahrzeugräder nach innen hin.
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Wie nun insbesondere in Zusammenschau mit 3 erkennbar ist, ist im Hinterwagenbereich 10 der Personenkraftwagenkarosserie eine Schutzeinrichtung 40 vorgesehen, welche in 3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung deren wesentliche Bauelemente zeigt.
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Diese Schutzeinrichtung 40 umfasst zunächst ein hinteres, äußeres Stützelement 42, welches vorliegend als Winkelstück gestaltet ist und welches im vorliegenden Fall am Querträger 14 der Abschlusswand 16 angeordnet ist. Dieses Stützelement 42 ist im vorliegenden Fall Teil eines in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Stützelements in Form einer Strebe 44, welche nach vorne hin über ein als Winkelstück gestaltetes, vorderes inneres Stützelement 45 mit einer Querstrebe 46 verbunden ist. Die Strebe 44 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Karosserie zentral angeordnet und fluchtet mit einer Achse, welche parallel zur Fahrzeuglängsachse auf Höhe Y = 0 angeordnet ist. Dabei definiert Y = 0 die Fahrzeugmitte in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung). An diese Querstrebe 46 schließt sich nach vorne hin ein Plattenelement 48 an, welches – wie dies aus den 1 und 2 erkennbar ist – im Wesentlichen über die gesamte Länge des hinteren Heckbodens 26 verläuft. Dabei ist die in Fahrzeugquerrichtung gemessene Breite des Plattenelements 48 deutlich größer als die Breite der Strebe 44, aber ein Stück weit kleiner als der Abstand zwischen den Längsträgern 12 auf Höhe des Heckbodens 26. Die Strebe 44 ist mit der Querstrebe 46 verbunden, beispielsweise lösbar mittels Schraubverbindungen oder alternativ kraft-, form- und/oder stoffschlüssig, während das Plattenelement 48 seinerseits mit der Querstrebe 46 verbunden ist, vorzugsweise ebenfalls mittels lösbarer Verbindungselemente oder alternativ kraft-, form- und/oder stoffschlüssig. Aus den 2 und 3 geht ohne weiteres hervor, dass die Querstrebe 46, welche die Strebe 44 mit dem Plattenelement 48 verbindet, am hinteren Ende des Querträgers 24 verläuft. Um trotz fluchtender Anordnung zwischen Strebe 44 beziehungsweise dessen Stützelement 45 mit dem Plattenelement 48, welche sich in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) auf etwa gleicher Höhe befinden, einen spalt- und stufenfreien Übergang zwischen diesen Teilen der Abstützanordnung zu schaffen, weist das Plattenelement 48 einen randseitig offenen Ausschnitt an, in welchen das in Form und Größe daran angepasste Stützelement 45 eingreift.
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Aus 4 geht eine perspektivische Darstellung der zentralen Strebe 44 mit den endseitig angeordneten, als Winkelelemente ausgebildeten Stützelemente 42 und 45 hervor. Zu erkennen ist, dass die balkenförmige Strebe 44 einen länglichen Grundkörper mit einem im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, der in seinem dem äußeren Stützelement 42 nahen Endbereich einen ersten Längsabschnitt 47a mit reduziertem Außenabmaßen aufweist. Der weitaus längere übrige, zweite Längsabschnitt 47b schließt sich an den ersten Längsabschnitt 47a an und weist größere Abmaße als der erste Längsabschnitt 47a auf. Der erste Längsabschnitt 47a ist so ausgebildet, dass ein deformierbarer Bereich gebildet ist, der bei einem Anprall eines Kollisionspartners sich gezielt energieabsorbierend deformieren soll, ähnlich bekannter Crashboxen, um die auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Belastungen zu reduzieren. Der zweite Längsabschnitt 47b der Strebe 44 ist demgegenüber als starrer Balken ausgebildet, der die Anprallkräfte in gewünschter Weise nach vorne in den Mitteltunnel durch- beziehungsweise weiterleiten soll, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird.
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Aus 5, welche einen Längsschnitt durch den Heckwagenbereich auf Höhe Y = 0, das heißt entlang der Fahrzeuglängsachse, zeigt, ist der Aufbau der zentralen Strebe 44 ersichtlich. Diese umfasst zwei rohrförmige, jeweils einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Hohlzylinder, von denen der den Längsabschnitt 47a bildende Hohlzylinder in den durchmessergrößeren, den Längsabschnitt 47b bildenden Hohlzylinder eingesteckt ist, wodurch im Bereich des Längsabschnitts 47b praktisch eine doppelte Wandung mit der damit einhergehenden Verstärkungswirkung gebildet ist. Die beiden Hohlzylinder sind bei diesem Ausführungsbeispiel in ihrem Übergangsbereich 49 miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Hohlzylinder können material- und/oder wanddickengleich ausgebildet sein. Wichtig ist nur, dass diese so ausgebildet und miteinander verbunden sind, dass die unterschiedlich steifen Längsabschnitte 47a, 47b in gewünschter Weise gebildet sind. Zu erkennen ist ferner, dass die endseitig dieser Längsabschnitte 47a, 47b die Stützelemente 42 und 45 angesetzt und daran befestigt, beispielsweise angeschweißt sind.
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Das Plattenelement 48 stützt sich nach vorne hin über einen Flansch 50 am Querträger 28 ab. Das Plattenelement 48 ist des Weiteren mit einem Krafteinleitungselement 52 verbunden, welches – wie dies insbesondere aus 1 erkennbar ist – den Querträger 28 überbrückt und das Plattenelement 48 mit dem Heckboden-unter-Fondsitz 29 verbindet. Des Weiteren umfasst die Stützeinrichtung 40 jeweilige weitere Krafteinleitungselemente 54, welche – wie dies aus 1 erkennbar ist – den Heckboden-unter-Fondsitz 29 mit dem Querträger 30 verbinden bzw. an diesem abstützen. Zudem sorgen diese Krafteinleitungselemente 54 für eine entsprechende Weiterleitung jeweiliger Kräfte auf das nicht erkennbare vordere Mitteltunnelstrukturteil, welches im Bereich des ebenfalls nicht erkennbaren Hauptbodens vor dem Querträger 30 angeordnet ist.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass die Strebe 44, die Querstrebe 46, das Plattenelement 48 sowie die Krafteinleitungselemente 52, 54 eine Stützanordnung 56 bilden, über welche im vorliegenden Fall das am äußeren der Personenkraftwagenkarosserie angeordnete Strukturelement in Form des Querträgers 14 unter Ausbildung eines zusätzlichen, zentralen Lastpfades L auf Höhe der hinteren Längsträger 12 nach vorne hin abgestützt ist.
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Ergänzend zur vorliegenden Schutzeinrichtung 40 ist auch ein U-förmiges Stützelement 58 vorgesehen, welches ein im Bereich des hinteren Strukturelements in Form des Querträgers 14 verlaufendes Querelement 60 und jeweilige, im Bereich der entsprechenden Längsträger 12 verlaufende Schenkel 62 umfasst. An dem Querträger 14 ist das Stützelement 58 über jeweilige Laschen 64 angebunden und zusätzlich über die gesamte Länge abgestützt. Die Schenkel 62 sind über jeweilige Winkelelemente 66 sowie zugehörige Leistenelemente 68 an den jeweiligen Längsträgern 12 angebunden.
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Wie insbesondere aus den 3, 5 und 6 ersichtlich, weisen die Schenkel 62 des Stützelements 58 jeweils eine Kröpfung auf, derart, dass bei an der Fahrzeugkarosserie montiertem Stützelement 58 dessen Querelement 60 in einem vertikalen Abstand oberhalb, bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb des Querträgers 14 angeordnet ist, während die beiden Schenkel 62 von oben auf den jeweiligen Längsträger 12 aufgesetzt und darin fixiert sind. Diese abgekröpfte Bauweise des U-förmigen Stützelement 58 ermöglicht es, das Querelement 60 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) in etwa auf Höhe einer in 6 dargestellten Energiespeichereinrichtung 110, welche beispielsweise als Hochvoltbatterie 112 ausgebildet sein kann, anzuordnen. Die hier als quaderförmiger Block ausgebildete Hochvoltbatterie 112 ist vollständig in der in 6 angedeuteten Schutzzone S angeordnet und zwar in einem Bauraumbereich 114, welcher oberhalb des mittels der Schutzeinrichtung 40 realisierten beziehungsweise realisierbaren Lastpfades L vorgesehen ist. Die Hochvoltbatterie 112 befindet sich also oberhalb der Strebe 44 und des Plattenelements 48, so dass im Falle eines heckseitigen Aufpralls die Unfallkräfte über den Lastpfad L unterhalb der Hochvoltbatterie 112 in den Mitteltunnel weitergeleitet werden. Eine Beschädigung der Hochvoltbatterie 112 kann so sicher vermieden werden. Dafür sorgt auch das besonders steif und starr ausgebildete, bügelförmige Stützelement 58, dessen Querelement 60 -in Fahrzeuglängsrichtung gesehen- in fluchtender Anordnung mit der Hochvoltbatterie 112 angeordnet ist und so im Falle einer durch einen Aufprall bedingten Deformation des Heckwagens und/oder eines Eindringens eines Teils des Anprallpartners standhält und so die Hochvoltbatterie 112 vor Beschädigungen schützt.
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Wie des Weiteren aus 1 erkennbar ist, ist das im Bereich einer im Weiteren noch näher erläuterten Deformationszone D angeordnete Strukturelement der Personenkraftwagenkarosserie in Form des Querträgers 14 unter Vermittlung der Stützanordnung 56 unter Ausbildung des zusätzlichen Lastpfades L an jeweiligen, im Bereich einer Schutzzone S der Personenkraftwagenkarosserie angeordneten Karosseriestrukturteilen, insbesondere den Mitteltunnelstrukturteilen 34 bzw. Querträgern 24 und 28 sowie Längsträgern 12 im Bereich einer Schutzzone S abgestützt. Durch die Stützanordnung 56 bildet sich dabei ein mit Pfeilen 90 angedeuteter Lastpfad in der Fahrzeugmitte und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend zwischen den beiden durch die Hauptlängsträger 12 gebildeten Lastpfade aus, wenn der Hinterwagenbereich 10 – wie im vorliegenden Fall angedeutet – durch eine Barriere 92 mit entsprechenden Unfallkräften 94 beaufschlagt wird. Diese Unfallkräfte 94 werden zunächst beim Auftreffen der Barriere 92 über einen hinteren Stoßfängerquerträger 96, welcher Teil einer Stoßfängeranordnung ist, in die jeweiligen Hauptlängsträger 12 eingeleitet, wie dies durch die Pfeile 98 erkennbar ist. Der Stoßfängerquerträger 96 ist dabei beispielsweise unter Vermittlung jeweiliger Energieabsorptionselemente 100 an rückwärtigen Enden der jeweiligen Hauptlängsträger 12 abgestützt.
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Im weiteren Verlauf des Unfallszenarios ergibt sich dann eine zusätzliche Ausbildung des Lastpfads L, wenn die Stützanordnung 56 mit Unfallkräften beaufschlagt wird. Die Stützanordnung 56 sorgt dabei zum einen für eine Lastverteilung gemäß den Pfeilen 102 in Richtung zur Fahrzeugaußenseite bzw. in Richtung der jeweiligen Hauptlängsträger 12, und zum anderen zur Verteilung der Kräfte unter Ausbildung des Lastpfades L gemäß den Pfeilen 90 in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne auf die jeweiligen Strukturbauteile in der Schutzzone S, insbesondere auf die jeweiligen Mitteltunnelstrukturteile 34, von welchen das hintere Mitteltunnelstrukturteil 34 erkennbar ist. Über dieses erfolgt dann im Weiteren die Krafteinleitung in das nicht erkennbare vordere Mitteltunnelstrukturteil, welches im Bereich des Hauptbodens nach vorne verläuft. Die gemäß den Pfeilen 98 in die Hauptlängsträger 12 eingeleiteten Kräfte werden nach vorne hin über die Seitenschweller 38 weitergeleitet.
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Durch die Schutzeinrichtung 40 wird somit ein zusätzlicher Lastpfad L zwischen dem hinteren Stoßfängerquerträger 96 und dem lediglich in 6 abschnittsweise erkennbaren Mitteltunnel 35 gebildet wird, erschlossen, wobei sich dieser Lastpfad L zwischen den jeweiligen Hauptlängsträgern 12 bzw. Seitenschwellern 36 erstreckt. Dadurch ergibt sich eine deutliche Reduzierung der Kräfte auf die Hauptlängsträger 12 und eine damit einhergehende Entlastung, wodurch sich ein Erhalt der Strukturintegrität im Heckwagenbereich 10 und eine gezielte Deformation im Hauptdeformationsbereich, nämlich der Deformationszone D, ergibt. Hierdurch wird die Belastung in einem Bauraumbereich, in welchem üblicherweise die Hochvoltbatterie angeordnet ist, deutlich reduziert, sodass die Gefahr von übermäßigen Deformationen der Karosserie und Beschädigungen entsprechender Bauelemente in diesem Bauraumbereich der Personenkraftwagenkarosserie deutlich reduziert ist. Die jeweiligen Batterien oder dergleichen Bauelemente können dabei beispielsweise im Bereich der Schutzzone S oder aber auch im Bereich der Deformationszone D, zumindest in einem vorderen Bereich der Deformationszone D, angeordnet sein.
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Die Schutzeinrichtung 40 kann dabei in einfacher Weise an eine bereits als Ecktyp gebildete Personenkraftwagenkarosserie montiert werden. Somit ergibt sich eine geringe Ecktypbelastung hinsichtlich Kosten und Gewicht und eine einfache Montagelösung.
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Bei einem in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Schutzeinrichtung 40 die Querstrebe 46 nicht mit den Hauptlängsträgern 12 verbunden, so dass über diese Querstrebe 46 kein Lastpfad hin zu den Hauptlängsträgern 12 aufgebaut wird. In diesem Fall dient die Querstrebe 46 quasi als Lastverteiler der über die in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete Strebe 44 übertragenen Kräfte hin zum Plattenelement 48.
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Unabhängig davon, ob die Querstrebe 46 an den Hauptlängsträgern 12 befestigt ist oder nicht, kann anstelle des flächigen Plattenelements 48 auch mindestens eine Längstrebe oder mehrere, in Querrichtung des Kraftwagens in einem Abstand voneinander angeordnete Längsstreben vorgesehen sein, um die über die Querstrebe 46 übertragenen Kräfte nach vorne in den Querträger 28 weiterzuleiten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011010365 A1 [0004]
