-
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstruktur aus nachwachsenden Rohstoffen, umfassend mindestens eine aus dem nachwachsenden Rohstoff bestehende Strukturlängsstange und mindestens zwei aus dem nachwachsenden Rohstoff bestehende Strukturquerstangen, wobei die Strukturlängsstange und die zwei Strukturquerstangen über eine Verbindungseinheit miteinander verbunden sind.
-
Aus der
DE 20 2010 010 384 U1 ist ein BAM-CAR bekannt, bei welchem ein Aufbau einer nicht-selbsttragenden Fahrzeugkarosserie aus einem Rahmen aus Bambusrohren besteht, die mittels Knotenpunkten mit Zapfen aus Leichtmetall je nach Form zusammengefügt werden können. Ein solcher Aufbau ist aber nicht ausreichend crashtauglich.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugstruktur aus nachwachsenden Rohstoffen anzugeben, welche crashtauglich gestaltet ist.
-
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
-
Die Aufgabe ist mit einer Fahrzeugstruktur dadurch gelöst, dass die Verbindungseinheit eine Spalteinheit umfasst, die einen Rahmen aufweist, wobei innerhalb des Rahmens eine durchgängige Aussparung zum Aufsetzen auf ein Ende der Strukturlängsstange ausgebildet ist, wobei der Rahmen über je ein Verbindungselement mit den zwei sich quer zur Strukturlängsstange erstreckenden, eine Crashzone bildenden Strukturquerstangen verbunden ist und in dem Rahmen sich radial in Richtung Aussparung erstreckenden Schneidelemente zum Spalten der Strukturlängsstange in einem Crashfall ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Auftreffen eines Gegenstandes auf die von den beiden Strukturquerstangen gebildete Crashzone, ein Druck frontal auf die Spalteinheit wirkt. Da die Verbindungseinheit mit der Spalteinheit entlang der Strukturlängsstange in Richtung Fahrzeuginnenraum geschoben wird, werden die Schneidelemente aktiviert, die der Strukturlängsstange spalten. Dadurch wird die durch Aufprall des Gegenstandes aufgebrachte Energie vernichtet.
-
Vorteilhafterweise weisen die Schneidelemente keilförmig ausgebildet Schneiden auf. Dadurch können die Schneidelemente vorteilhaft bei einem Crash in die Strukturlängsstange getrieben werden.
-
In einer Ausgestaltung sind die Schneidelemente in dem Rahmen strahlenförmig angeordnet. Dadurch erfolgt eine zuverlässige Spaltung der Strukturlängsstange.
-
In einer Variante ist zwischen den einzelnen Schneidelementen jeweils ein Reibelement zur Erhöhung der Reibung beim Spaltvorgang ausgebildet. Durch die Reibelemente wird während des Spaltvorganges der Strukturlängsstange zusätzliche Reibung erzeugt, wodurch weitere Crashenergie vernichtet wird.
-
In einer Ausführungsform besteht das Reibungselement aus einem stabilen Material und weist eine raue Oberfläche auf. Die Gestaltung der rauen Oberfläche ist kostengünstig herstellbar.
-
Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement schellenartig zum Umschließen der Strukturquerstange ausgebildet und kraftschlüssig an dem Rahmen befestigt. Durch das schellenartige Verbindungselement kann beim Eindringen der Spalteinheit in die Strukturlängsstange dieses locker entlang der Strukturquerstangen geführt werden, wodurch eine Bewegungsrichtung der Spalteinheit vorgegeben wird.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Strukturlängsstange, vorzugsweise in vorgegebenen Abständen, von einem Gewirk und/oder einem Gestricke und/oder einem Geflecht umschlossen. Das Gewirk und/oder das Gestricke und/oder das Geflecht erhöhen nicht nur die Stabilität der Fahrzeugstruktur, sondern stellen im Crashfall einen zusätzlichen Widerstand für die Schneidelemente dar, wodurch noch mehr Crashenergie vernichtet werden kann.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist als nachwachsender Rohstoff Bambus verwendbar. Da Bambus in regelmäßigen Abständen Knoten in der Mitte der Bambusstangen aufweist, ist die Bambusstange in einzelne Segmente aufgeteilt. Durch das Durchdringen der einzelnen Segmente und den zusätzlichen Widerstand der Knoten und deren Überwindung geht viel Crashenergie verloren.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugstruktur,
- 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugstruktur,
- 3 ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungseinheit der Fahrzeugstruktur.
-
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugstruktur dargestellt, welche aus Bambusstangen gefertigt ist, um eine Leichtbauweise zu realisieren. Die Fahrzeugstruktur 1 weist einen Frontbereich 3 und einen Heckbereich 5 auf, zwischen welchen ein Fahrzeugboden 7 angeordnet ist. Die Kreise sollen die Räder 9, 11 des Fahrzeuges skizzenhaft abbilden. Die Fahrzeugstruktur 1 setzt sich aus Elementen 13 zusammen, die eine Crashstruktur außenseitig um das Fahrzeug bilden. Jedes dieser Elemente 13 besteht aus einer sich längs erstreckenden Strukturlängsstange 15, welche an einem ans Fahrzeugäußeren weisenden Ende 17 über eine Verbindungseinheit 19 mit zwei übereinander angeordneten, senkrecht zur Strukturlängsstange 15 angeordneten Strukturquerstangen 21, 23 verbunden ist. Wie aus 1 ersichtlich, sind diese Elemente 13 im Front- 3 als auch im Heckbereich 5 sowie an den Seiten des Fahrzeuges angeordnet.
-
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrzeugstruktur 25, bei welchen eine Fahrzeugkarosse 27 aus Metall dargestellt ist, welche im Frontbereich 3 Bambusstangen als Längsträger 29 und Querträger 31, 33 aufweist. Jeder Längsträger 29 ist über die Verbindungseinheit 19 mit den beiden Querträgern 31, 33 verbunden.
-
In 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungseinheit 19 in verschiedenen Ansichten abgebildet. Die Verbindungseinheit 19 besteht aus einem Rahmen 35, an welchem gegenüberliegend zu den Strukturquerstangen 21, 23 je ein Verbindungselement 37, 39 befestigt ist. Der Rahmen 35 trägt mittig eine Spalteinheit 41, die zentrisch eine runde Aussparung 43 zur Aufnahme eines Endes 17 der Strukturlängsstange 15 aufweist. An die Aussparung 43 schließen sich nach außen strahlenförmig erstreckende, keilförmige Schneidelemente 45 an, zwischen welchen jeweils ein Reibelement 47 angeordnet ist. Diese Schneidelemente 45 weisen Verlängerungen auf, die radial aus der Spalteinheit 41 hinausführen und an dem Rahmen 35 verankert sind (3a). Die Reibelemente 47 bestehen aus einem widerstandsfähigen Material und weisen an ihrer der Stukturlängsstange 15 zugeordneten Innenseite eine raue Oberfläche auf.
-
Wie aus 3b hervorgeht, in welchem die Verbindungseinheit 19 aus einer rückwärtigen Sicht gezeigt ist, sind an dem Rahmen 35 in Richtung der Strukturquerstangen 21, 23 jeweils ein Vorsprung 49, 51 ausgebildet, an welchem das den jeweiligen Strukturquerträger umfassende schellenartige Verbindungselement 37, 39 kraftschlüssig über eine Schraube 53 verankert ist. Zur Stabilisierung des Endes 17 der Strukturlängsstange 15 umschließt eine weitere Schelle 55 das Ende 17 der Strukturlängsstange 15 und ist fest mit einem axialen Flansch 57 der Verbindungseinheit 19 verbunden. In den 3c und 3d, wo eine Vorderansicht und eine rückwärtige Ansicht der Verbindungseinheit 19 gezeigt sind, sind die Verbindungselemente 37, 39 ohne Schrauben 53 dargestellt, wobei in 3d auf die Darstellung der im Crashfall zu zerstörenden Strukturlängsstange 15 verzichtet wurde. Wie aus allen Figuren ersichtlich, weisen die Bambusstangen Knoten 59 auf, welche die Bambusstange in Segmente 61 unterteilt.
-
Durch eine geeignete Anordnung der Bambusstangen mit der jeweiligen Spalteinheit 39 in der Fahrzeugstruktur 1, 25 kann sämtlichen bekannten Crasharten entgegengewirkt werden.
-
Die Verwendung der Bambusstangen erlaubt die Herstellung einer Leichtbaustruktur zu einer tragfähigen Fahrzeugstruktur. Dadurch verbessert sich die CO2-Bilanz des Fahrzeuges. Bei Elektroautos führt dies zu einer höheren Reichweite des Fahrzeuges oder zu kleineren und damit gewichtssparenden Batterien. Da es sich um nachwachsende Rohstoffe handelt, steht die Fahrzeugherstellung im Einklang mit der Umwelt und schafft so eine neue Identifikation. Die Entsorgung der Bambusstangen erfolgt umweltschonend auf natürliche Weise. Der Gesamtenergieverbrauch bei der Fahrzeugherstellung wird gesenkt.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202010010384 U1 [0002]
