DE102018216816A1

DE102018216816A1 - Vorrichtung zur Verhinderung des Durchstoßens einer Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018216816A1
Application number: DE102018216816.4A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Goldhofer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2038-09-29
Also published as: DE102018216816B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Durchstoßens einer Bodenstruktur (3) eines Kraftfahrzeugs (1) durch ein Befestigungselement (6) einer Anhängevorrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (1), mit wenigstens einem in einer Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs (1) verlaufenden Befestigungselement (6) zum Verbinden eines in Querrichtung des Kraftfahrzeugs (1) verlaufenden Tragelements (5) der Anhängevorrichtung (4) mit einem Karosserieteil (2) des Kraftfahrzeugs (1) und mit einer Schutzeinrichtung (10), die zumindest an ihren im Crashfall mit der Bodenstruktur (3) und/oder dem wenigstens einen Befestigungselement (6) in Kontakt kommenden Bereichen jeweilige Abrundungen (11,11a,11b,11c) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Durchstoßens einer Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs durch ein Befestigungselement einer Anhängevorrichtung des Kraftfahrzeugs.
Aus der DE 10 2009 003 474 A1 ist eine Anhängerkupplung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die ein in Querrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufendes Tragelement und zwei an jeweiligen Enden des Tragelements angebrachte Befestigungselemente aufweist, die zur Verbindung des Tragelements mit einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Längsträger, vorgesehen sind. An dem Tragelement ist außerdem die eigentliche Anhängevorrichtung mit dem kugelförmigen Kupplungselement angebracht. Ähnliche Anhängevorrichtungen sind auch in der US 2017/0349016 A1 oder der US 9,738,126 B2 beschrieben.
Im Falle eines Heckaufpralls eines mit einer solchen Anhängevorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs kann das Tragelement durch die auf dasselbe einwirkenden Kräfte nach unten gedrückt werden, wodurch die Befestigungselemente sich von dem Karosserieteil lösen und nach oben schwenken können. Durch die hohe Aufprallenergie ist es möglich, dass die Befestigungselemente die darüberliegende Bodenstruktur durchstoßen und dabei gegen die Rücksitzlehne prallen und sich in dem Kraftfahrzeug befindende Passagiere möglicherweise verletzen können.
Bei den in der DE 198 57 321 A1 , der DE 10 2011 122 468 A1 und der DE 10 2011 122 471 A1 beschriebenen Anhängevorrichtungen sind Befestigungselemente zu erkennen, die an ihrem dem Tragelement abgewandten Ende teilweise abgerundet sind. Diese Ausgestaltungen der Befestigungselemente können jedoch nicht verhindern, dass diese insbesondere bei einem Heckaufprall die Bodenstruktur durchstoßen können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verhinderung des Durchstoßens einer Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die eine zuverlässige Funktion aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung, die an sämtlichen im Crashfall mit der Bodenstruktur und/oder dem Befestigungselement in Kontakt kommenden Bereichen jeweilige Abrundungen aufweist, stellt auf zuverlässige Art und Weise sicher, dass die Befestigungselemente bei einem Heckaufprall die Bodenstruktur nicht durchstoßen können. Dadurch wird eine mögliche Verletzungsgefahr für die Passagiere des mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs vermieden.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Schutzeinrichtung an dem dem Tragelement abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements angeordnete, sich sowohl an horizontalen Kanten als auch an vertikalen Kanten desselben befindende Abrundungen aufweist. Solche sowohl an den horizontalen als auch an den vertikalen Kanten des Befestigungselements verlaufende Abrundungen sind einerseits sehr einfach herzustellen und stellen andererseits sicher, dass das Befestigungselement im Falle eines Auftreffens auf die Bodenstruktur von derselben abgleiten und diese dadurch nicht durchstoßen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Schutzeinrichtung ein an dem dem Tragelement abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements angebrachtes Schutzelement aufweist, das sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufende Abrundungen aufweist. In diesem Fall sind die Abrundungen einem zusätzlichen, an dem Befestigungselement angebrachten Schutzelement zugeordnet, so dass das Befestigungselement bei einer eventuellen, durch einen Heckaufprall verursachten Bewegung in Richtung der Bodenstruktur aufgrund des daran angebrachten Schutzelements an der Bodenstruktur abgleitet und diese nicht durchstoßen kann.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Schutzeinrichtung ein an der Bodenstruktur angebrachtes Schutzelement aufweist, das sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufende Abrundungen aufweist. Dabei ist das Schutzelement an der Bodenstruktur angeordnet und es sorgt durch die sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verlaufenden Abrundungen für ein Abgleiten des Befestigungselements in dem Fall, dass sich dasselbe, beispielsweise aufgrund eines Heckaufpralls, in Richtung der Bodenstruktur bewegt.
Eine sehr einfache Ausgestaltung des Schutzelements kann darin bestehen, dass dasselbe als allseitig gebogene Platte ausgebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Schutzeinrichtung eine an dem dem Tragelement abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements drehbar gelagerte, zylindrische oder kugelförmige Rolle aufweist. Eine solche an dem Befestigungselement drehbar gelagerte Rolle stellt ebenfalls ein Abgleiten des Befestigungselements an der Bodenstruktur sicher.
Aus Anspruch 7 geht ein Kraftfahrzeug mit einer Bodenstruktur und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:

1 ein Kraftfahrzeug mit einer Bodenstruktur, einer Anhängevorrichtung und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
5 eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

1 zeigt einen sehr schematischen Schnitt durch ein Kraftfahrzeug 1, das eine Karosserie 2, eine Bodenstruktur 3, wie zum Beispiel ein Bodenblech, und eine an der Karosserie 2 angebrachte Anhängevorrichtung 4 aufweist. Die Anhängevorrichtung 4 weist ein in Querrichtung des Kraftfahrzeugs 1 verlaufendes Tragelement 5 und zwei in einer mit „x“ bezeichneten Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 verlaufende Befestigungselemente 6 auf. Aufgrund der Schnittdarstellung ist jedoch nur eines der Befestigungselemente 6 zu erkennen. Auch das sich auf der anderen Seite des Kraftfahrzeugs 1 befindende Befestigungselement 6 ist jedoch auf die jeweils beschriebene Art und Weise ausgebildet.
Die Befestigungselemente 6 sind mit jeweiligen Karosserieteilen 7, im vorliegenden Fall jeweiligen Längsträgern, der Karosserie 2 verbunden, beispielsweise mittels nicht dargestellter Verschraubungen. Des Weiteren weist die Anhängevorrichtung 4 ein wie üblich in Form einer Kugel ausgebildetes Kupplungselement 8 auf, an dem Anhänger oder dergleichen mit dem Kraftfahrzeug 1 verbunden werden können.
Um im Falle eines Heckaufpralls auf das Kraftfahrzeug 1 ein Durchstoßen der Bodenstruktur 3 durch das Befestigungselement 6 bzw. durch die beiden Befestigungselemente 6 zu verhindern, ist eine Vorrichtung 9 vorgesehen, die in den 2 bis 5 in mehreren Ausführungsformen dargestellt ist. Bei sämtlichen der nachfolgend dargestellten Vorrichtungen 9 ist eine Schutzeinrichtung 10 vorgesehen, die zumindest an ihren im Crashfall mit der Bodenstruktur 3 und/oder mit dem wenigstens einen Befestigungselement 6 in Kontakt kommenden Bereichen jeweilige Abrundungen 11 aufweist.
Bei der Ausführungsform gemäß 2 weist die Schutzeinrichtung 10 an dem dem Tragelement 5 abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements 6 angeordnete, sich sowohl an horizontalen Kanten als auch an vertikalen Kanten desselben befindende Abrundungen 11a auf. Die Abrundungen 11a können dabei so ausgeführt sein, dass das dem Tragelement 5 abgewandte Ende des wenigstens einen Befestigungselements 6 wenigstens annähernd halbkugelförmig ausgebildet ist. Dadurch wird ein Durchstoßen der Bodenstruktur 3 durch das wenigstens eine Befestigungselement 6 zuverlässig vermieden.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die Schutzeinrichtung 10 ein an dem dem Tragelement 5 abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements 6 angebrachtes Schutzelement 12 auf, das sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufende Abrundungen 11b aufweist. Das Schutzelement 12, das auf an sich bekannte Art und Weise an dem Befestigungselement 6 angebracht sein kann, verhindert ebenfalls ein Durchstoßen der Bodenstruktur 3 durch das wenigstens eine Befestigungselement 6, da das Befestigungselement 6 aufgrund des Vorhandenseins des Schutzelements 12 an der Bodenstruktur 3 abgleitet. Bei der Ausführungsform von 3 sind die bei der Ausführungsform von 2 vorhandenen Abrundungen 11a nicht vorgesehen, dies ist jedoch möglich.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform weist die Schutzeinrichtung 10 wiederum das Schutzelement 12 auf, dieses ist jedoch im Gegensatz zu der Ausführungsform von 3 an der Bodenstruktur 3 angebracht. Die Befestigung des Schutzelements 12 an der Bodenstruktur 3 kann auf an sich bekannte und nicht näher dargestellte Art und Weise erfolgen. Wie das in 3 dargestellte Schutzelement 12 weist auch das Schutzelement 12 gemäß 4 die sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufenden Abrundungen 11b auf, die für ein Abgleiten des Befestigungselements 6 an der Bodenstruktur 3 sorgt. Auch bei der Ausführungsform von 4 sind die bei der Ausführungsform von 2 vorhandenen Abrundungen 11a an dem Befestigungselement 6 nicht vorgesehen, dies wäre jedoch grundsätzlich möglich und könnte den Schutz der Bodenstruktur 3 vor einem Durchstoßen durch das Befestigungselement 6 noch weiter erhöhen.
In beiden Ausführungsformen gemäß der 3 und 4 ist das Schutzelement 12 als allseits gebogene Platte ausgebildet.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 weist die Schutzeinrichtung 10 eine an dem dem Tragelement 5 abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements 6 drehbar gelagerte, zylindrische oder kugelförmige Rolle 13 auf, die wiederum Abrundungen 11c aufweist. Diese Rolle 13 sorgt dafür, dass das wenigstens eine Befestigungselement 6 bei einer eventuellen, durch einen Heckaufprall verursachten Bewegung in Richtung der Bodenstruktur 3 diese nicht durchstoßen kann.
Sämtliche hierin beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung 9 können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, wenn nicht offensichtliche Gründe gegen eine bestimmte Kombination sprechen. Gegebenenfalls lässt sich durch eine bestimmte Kombination einzelner Ausführungsformen die Wirkung der Vorrichtung 9 verbessern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009003474 A1 [0002]
US 2017/0349016 A1 [0002]
US 9738126 B2 [0002]
DE 19857321 A1 [0004]
DE 102011122468 A1 [0004]
DE 102011122471 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zur Verhinderung des Durchstoßens einer Bodenstruktur (3) eines Kraftfahrzeugs (1) durch ein Befestigungselement (6) einer Anhängevorrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (1), mit wenigstens einem in einer Längsrichtung (x) des Kraftfahrzeugs (1) verlaufenden Befestigungselement (6) zum Verbinden eines in Querrichtung des Kraftfahrzeugs (1) verlaufenden Tragelements (5) der Anhängevorrichtung (4) mit einem Karosserieteil (2) des Kraftfahrzeugs (1) und mit einer Schutzeinrichtung (10), die zumindest an ihren im Crashfall mit der Bodenstruktur (3) und/oder dem wenigstens einen Befestigungselement (6) in Kontakt kommenden Bereichen jeweilige Abrundungen (11,11a,11b,11c) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (10) an dem dem Tragelement (5) abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements (6) angeordnete, sich sowohl an horizontalen Kanten als auch an vertikalen Kanten desselben befindende Abrundungen (11a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (10) ein an dem dem Tragelement (5) abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements (6) angebrachtes Schutzelement (12) aufweist, das sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufende Abrundungen (11b) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (10) ein an der Bodenstruktur (3) angebrachtes Schutzelement (12) aufweist, das sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung verlaufende Abrundungen (11b) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (12) als allseitig gebogene Platte ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (10) eine an dem dem Tragelement (5) abgewandten Ende des wenigstens einen Befestigungselements (6) drehbar gelagerte, zylindrische oder kugelförmige Rolle (13) aufweist.
Kraftfahrzeug mit einer Bodenstruktur und mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.