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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Heckmotorraum, innerhalb dessen eine Antriebsvorrichtung untergebracht ist, welche um eine Drehachse drehbar gelagert ist.
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Kraftfahrzeuge, die einen Heckmotorraum aufweisen, innerhalb dessen eine Antriebsvorrichtung untergebracht ist, sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Der Heckmotorraum ist bei diesen Kraftfahrzeugen mittels einer Schottwand vom Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs getrennt. Im Falle eines Lasteintrags aufgrund eines Heckaufpralls kann eine Bewegung der Antriebsvorrichtung sowie weiterer daran angebrachter Anbauteile innerhalb des Heckmotorraums hervorgerufen werden. Aufgrund der in der Regel relativ beengten Bauraumverhältnisse innerhalb des Heckmotorraums kann sich die Antriebsvorrichtung zusammen mit den Anbauteilen dabei unter Umständen in Fahrzeuglängsrichtung – in Vorwärtsfahrtrichtung betrachtet – nach vorne verschieben und dabei gegen die Schottwand des Kraftfahrzeugs drücken und diese abhängig von der Aufprallenergie unter Umständen beschädigen.
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Aus der
JP 2002 274 194 A ist ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Antriebsvorrichtung drehbar an einem Montageträger befestigt ist. Im Falle eines Heckaufpralls bricht der Montageträger und die Antriebsvorrichtung wird in Rotation versetzt.
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Die
DE 199 15 279 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer in einem Heckmotorraum untergebrachten Antriebsvorrichtung, wobei ein Querträger vorgesehen ist, welcher bei einem Heckaufprall einer Aufrichtbewegung der Antriebsvorrichtung entgegenwirkt.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das bei einem durch einen Heckaufprall verursachten Lasteintrag verbesserte Eigenschaften aufweist.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass an der Antriebsvorrichtung ein Kraftumlenkmittel angebracht ist, das so ausgebildet und angeordnet ist, dass es eine bei einem Heckaufprall auf das Kraftumlenkmittel einwirkende Aufprallkraft FAufprall zumindest teilweise in eine Umlenkkraft FUmlenk umlenken kann, die derart gerichtet ist, dass sie ein Drehmoment My erzeugen kann, so dass sich die Antriebsvorrichtung um die Drehachse drehen kann. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein zusätzliches Kraftumlenkmittel an der Antriebsvorrichtung vorzusehen und so auszugestalten, dass dieses zumindest einen Teil der im Lastfall wirkenden Aufprallkraft FAufprall gezielt in eine Umlenkkraft FUmlenk umlenken kann, die wiederum das Drehmoment My erzeugen kann, welches die rotatorische Bewegung der Antriebsvorrichtung bewirkt. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass sich die Antriebsvorrichtung im Crashfall von der Schottwand des Kraftfahrzeugs wegdreht, so dass die Gefahr von Beschädigungen der Schottwand verringert werden kann. Durch diese Maßnahme kann darüber hinaus auch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen im Falle eines durch einen Heckaufprall verursachten Lasteintrags in vorteilhafter Weise mit einem geringen konstruktiven Aufwand weiter erhöht und optimiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Antriebsvorrichtung eine Antriebsmaschine und ein Getriebemittel aufweist, wobei die Drehachse im Bereich der Antriebsmaschine ausgebildet ist. Vorzugsweise kann das Getriebemittel – in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs betrachtet – vor der Antriebsmaschine angeordnet sein. Die Ausbildung der Drehachse im Bereich der Antriebsmaschine hat dabei den Vorteil, dass sich das näher an der Schottwand angeordnete Getriebemittel über die Antriebsmaschine hinwegdrehen kann und sich dadurch weiter von der Schottwand entfernt.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass das Kraftumlenkmittel an der Antriebsmaschine angebracht ist. Das Kraftumlenkmittel greift dabei unmittelbar an der Antriebsmaschine an und generiert im Lastfall das Drehmoment My, welches die Drehung der Antriebsvorrichtung um die Drehachse hervorruft.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass das Kraftumlenkmittel rampenartig ausgebildet ist und sich schräg zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs erstreckt. Ein Teil der in Fahrzeuglängsrichtung wirkenden Aufprallkraft FAufprall wird dabei auf besonders einfache Weise in eine schräg zur Fahrzeuglängsrichtung wirkende Umlenkkraft FUmlenk umgelenkt, die das auf die Antriebsvorrichtung wirkende Drehmoment My erzeugt.
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Um eine hohe mechanische Stabilität und Struktursteifigkeit des Kraftumlenkmittels zu erhalten, wird in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass das Kraftumlenkmittel als Stahlteil ausgebildet ist. Diese Ausführungsform ermöglicht darüber hinaus auch eine einfache und kostengünstige Herstellung des Kraftumlenkmittels.
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In einer alternativen Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, dass das Kraftumlenkmittel als Glasfaserspritzgussteil ausgebildet ist. Ein Kraftumlenkmittel, das als Glasfaserspritzgussteil ausgeführt ist, weist ebenfalls eine hohe mechanische Festigkeit auf. Ein Glasfaserspritzgussteil hat jedoch den Vorteil, dass es eine geringere Masse als ein Stahlteil aufweist. Dieses wirkt sich auch positiv auf die Gesamtmasse des Kraftfahrzeugs aus.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Kraftumlenkmittel so ausgeführt ist, dass es eine Halterung für Bauteile, die innerhalb des Heckmotorraums angeordnet sind, insbesondere für Anbauteile der Antriebsvorrichtung, bildet. Dadurch wird die Möglichkeit einer weiteren Funktionsintegration in das Kraftumlenkmittel geschaffen. Das Kraftumlenkmittel dient somit nicht nur der zumindest teilweisen Umlenkung der Aufprallkraft FAufprall in die Umlenkkraft FUmlenk, sondern auch der Anbringung zusätzlicher Bauteile, insbesondere der Anbringung von Anbauteilen der Antriebsvorrichtung, so dass auf zusätzliche Halterungen für diese Bauteile in vorteilhafter Weise verzichtet werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende 1, die einen x-z-Schnitt durch einen Teil eines Heckmotorraums 2 eines Kraftfahrzeugs 1, das gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, zum Zeitpunkt eines Heckaufpralls zeigt. Ferner wurde in 1 ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet, welches die x-Achse sowie die z-Achse zeigt. Die x-Richtung entspricht dabei einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1. Die z-Richtung gibt die Hochrichtung des Kraftfahrzeugs 1 an. Orthogonal zur x-Achse und zur z-Achse erstreckt sich die Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung).
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In der Darstellung gemäß 1 ist der Heckmotorraum 2 des Kraftfahrzeugs gezeigt, innerhalb dessen eine Antriebsvorrichtung 3, die eine Antriebsmaschine 30 und ein mechanisch mit dieser wirkverbundenes Getriebemittel 31 umfasst, untergebracht sind. Der Heckmotorraum 2 ist in bekannter Weise mittels einer Schottwand von einem Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs 1 getrennt. Das Getriebemittel 31 ist in diesem Ausführungsbeispiel in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 betrachtet vor der Antriebsmaschine 30 angeordnet. Darüber hinaus sind weitere Anbauteile an der Antriebsvorrichtung 3 angebracht. Die Antriebsmaschine 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel als elektrische Maschine ausgeführt. Das nachfolgend beschriebene Konzept, welches zum Ziel hat, die Auswirkungen eines Heckaufpralls zu verringern, lässt sich auch auf Kraftfahrzeuge 1 übertragen, bei denen die Antriebsmaschine 30 als Brennkraftmaschine ausgeführt ist.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist darüber hinaus in an sich bekannter Weise einen hinteren Stoßfänger 4 auf, der durch die mechanische Einwirkung eines Deformationselements 6 eines Barrierewagens 7, welches den Heckaufprall verursacht hat, mechanisch verformt wurde.
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Die Antriebsvorrichtung 3 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel innerhalb des Heckmotorraums 2 um eine Drehachse 8 drehbar gelagert, die in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich der Antriebsmaschine 30 vorgesehen ist. Diese Drehachse 8 erstreckt sich in Querrichtung (y-Richtung) des Kraftfahrzeugs 1.
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Innerhalb des Heckmotorraums 2 ist ferner ein Kraftumlenkmittel 9 untergebracht, das vorliegend mechanisch mit der Antriebsmaschine 30 der Antriebsvorrichtung 3 verbunden ist. Dieses Kraftumlenkmittel 9 ist dazu eingerichtet, eine bei einem Heckaufprall auf das Kraftumlenkmittel 9 einwirkende Aufprallkraft FAufprall zumindest teilweise in eine Umlenkkraft FUmlenk umzulenken, die derart gerichtet ist, dass sie ein Drehmoment My erzeugen kann, so dass sich die Antriebsvorrichtung 3 bei dem Heckaufprall in Pfeilrichtung um die Drehachse 8 drehen kann. Die Drehung der Antriebsvorrichtung 3 erfolgt dabei in der Weise, dass sich das in Vorwärtsfahrtrichtung vor der Antriebsmaschine 30 angeordnete Getriebemittel 31 über die Antriebsmaschine 30 hinwegdreht. Durch diese Maßnahme kann insbesondere verhindert werden, dass die Antriebsvorrichtung 3 mitsamt der daran angebrachten Anbauteile bei der einer durch den Heckaufprall hervorgerufenen Lasteinwirkung gegen die Schottwand gedrückt wird und diese beschädigen und abhängig von der Höhe der Aufprallenergie gegebenenfalls auch durchstoßen kann. Das Kraftumlenkmittel 9 trägt somit zu einer deutlichen Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen bei.
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Das Kraftumlenkmittel 9 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel rampenartig ausgebildet und schräg zu der sich in x-Richtung des Kraftfahrzeugs 1 erstreckenden Fahrzeuglängsachse geneigt an der Antriebsmaschine 30 der Antriebsvorrichtung 3 befestigt, so dass eine wirksame Kraftumlenkung der Aufprallkraft FAufprall in die Umlenkkraft FUmlenk, die das Drehmoment My erzeugt, erreicht werden kann. Durch die besondere Gestaltung des Kraftumlenkmittels 9 und der drehbaren Ausführung der Antriebsvorrichtung 3 kann somit im Falle eines Heckaufpralls die Bewegung der Antriebsvorrichtung 3 gezielt beeinflusst werden, so dass die Antriebsvorrichtung 3 in definierter Weise um die Drehachse 8 gedreht werden kann und somit die Gefahr von Beschädigungen der Schottwand erheblich verringert werden kann. Bei der konstruktiven Ausgestaltung des vorliegend rampenförmig ausgeführten Kraftumlenkmittels 9 sind die zu erwartenden Lasten in dem Kraftumlenkmittel 9 selbst sowie in den umliegenden Bauteilen innerhalb des Heckmotorraums 2 zu berücksichtigen.
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Das Kraftumlenkmittel 9 kann zum Beispiel als Stahlteil ausgebildet sein und weist dementsprechend eine hohe mechanische Stabilität und Strukturfestigkeit auf. In einer alternativen Ausführungsform kann das Kraftumlenkmittel auch als Glasfaserspritzgussteil ausgeführt sein, welches ebenfalls eine hohe mechanische Stabilität bei geringerer Masse aufweist.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann das Kraftumlenkmittel 9 so ausgeführt sein, dass es eine Halterung für Bauteile, die innerhalb des Heckmotorraums 2 angeordnet sind, insbesondere für Anbauteile der Antriebsvorrichtung 3, bildet. Diese Ausführungsform ermöglicht in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Funktionsintegration in das Kraftumlenkmittel 9. Dieses dient somit nicht nur der zumindest teilweisen Umlenkung der Aufprallkraft FAufprall in die Umlenkkraft FUmlenk, sondern auch der Anbringung zusätzlicher Bauteile, insbesondere der Anbringung von Anbauteilen der Antriebsvorrichtung 3, so dass auf zusätzliche Halterungen für diese Bauteile verzichtet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002274194 A [0003]
- DE 19915279 A1 [0004]
