DE10323725A1 - Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs mit einem unterhalb einer Windschutzscheibe (10) verlaufenden Querträger (4), einem unterhalb des Querträgers (4) angeordneten Sammelbehälter (5) sowie einem Versteifungselement (11), welches sich von einem Rohbaustrukturteil im Vorbau diagonal durch den Vorbau in Richtung des Sammelbehälters (5) erstreckt und mit diesem verbunden ist. Durch die Erfindung wird die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht. Dazu ist der Sammelbehälter (5) so ausgeführt, dass er sich bei einem Aufprall energieabsorbierend deformiert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Derartige Rohbaustrukturen sind beispielsweise aus der
DE 199 28 588 A1 bekannt. Sie weisen einen unterhalb der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger sowie einen unterhalb dieses Querträgers angeordneten Sammelbehälter, insbesondere einen Wasserkasten, auf. Weiterhin sind Versteifungselemente vorgesehen, welche sich von einem Rohbaustrukturteil im Vorbau diagonal durch den Vorbau in Richtung des Sammelbehälters erstrecken und mit diesem Sammelbehälter verbunden sind. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, durch die die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
- Demnach zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung dadurch aus, dass die diagonal durch den Vorbau verlaufenden Verstei fungselemente der Rohbaustruktur mit dem Sammelbehälter verbunden sind, wobei der Sammelbehälter gezielt als Deformationselement ausgestaltet ist. Die erfindungsgemäße Lösung bringt den Vorteil mit sich, dass bei einem Aufprall Aufprallkräfte, die über beliebige Kraftpfade im Vorbau in die Versteifungselemente eingeleitet werden, bei einer Überleitung auf den Sammelbehälter zumindest teilweise vernichtet werden können. Dadurch wird die Gefahr von in einen Fahrzeuginnenraum eindringenden Bauteilen (Intrusion) erheblich reduziert und damit die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von Sammelbehälter die Rede ist, so sind damit alle den Sammelbehälter begrenzenden Strukturbauteile sowie die in dem Sammelbehälter angeordneten Strukturen gemeint. Das bedeutet, dass zum Sammelbehälter, im Sinne der Erfindung, auch die den Sammelbehälter begrenzende Stirnwand, sowie sonstige den Sammelbehälter begrenzenden Bleche zählen. Das gleiche gilt für sämtliche innerhalb des Behälters angeordnete Strukturen, wie beispielsweise Streben, Energieabsorptionselemente oder dgl. Und außerhalb angeordnete, dem Sammelbehälter zugeordnete Bauteile.
- Das Versteifungselement kann sich beispielsweise von einem Federbeindom bis zu dem Sammelbehälter erstrecken. Dadurch wird ein zusätzlicher Kraftpfad auf einer oberhalb der Hauptlängsträgerebene liegenden Ebene eröffnet.
- Es ist denkbar, zwei Versteifungselemente im Vorbau vorzusehen, die symmetrisch zueinander angeordnet sind. Bei diagonal verlaufenden Versteifungselementen, ist es auch denkbar, an dem Sammelbehälter einen gemeinsamen Anbindungspunkt für beide Versteifungselemente vorzusehen.
- Das Versteifungselement kann mit dem Federbeindom verschweißt sein. Es ist jedoch auch die Verwendung von jeder anderen Verbindungstechnik zum Befestigen des Versteifungselementes an dem Federbeindom denkbar, einschließlich von lösbaren Verbindungstechniken. Das gleiche gilt für die Verbindung zwischen dem Versteifungselement und dem Sammelbehälter.
- Um den Sammelbehälter energieabsorbierend auszugestalten, ist es denkbar, in Verlängerung des Versteifungselementes in dem Sammelbehälter eine Deformationsstrebe anzuordnen. Die Deformationsstrebe kann an ihrem, von dem Versteifungselement abgewandten Ende entweder mit der den Sammelbehälter begrenzenden Stirnwand oder mit dem unter der Windschutzscheibe verlaufenden Querträger verbunden sein. Aufprallkräfte, die durch das Versteifungselement in den Sammelbehälter geleitet werden, werden bei dieser Ausführungsform direkt von der Deformationsstrebe aufgenommen, die so gestaltet ist, dass sie sich bei Einleiten einer Kraft unter Energieaufnahme deformiert. Über die Gestaltung der Deformationsstrebe kann gezielt der Betrag an zu absorbierender Energie eingestellt werden.
- Um eine breitflächige Energieaufnahme zu gewährleisten, kann die Deformationsstrebe an dem dem Versteifungselement zugewandten Ende einen Querschnitt aufweisen, der größer ist als der Querschnitt des von dem Versteifungselement abgewandten Ende. Dabei ist es denkbar, dass der Querschnitt der Deformationsstrebe sich kontinuierlich über dessen Länge verändern kann. Es ist aber auch denkbar, den Querschnitt sprunghaft zu verändern. Über diesen Querschnitt kann das gewünschte Verformungsverhalten der Deformationsstrebe und somit der Verlauf des Energieabbaus über die Zeit sowie der absolute Betrag auf einfache Weise beeinflusst werden.
- Es ist auch denkbar, zusätzlich zu den sich in Verlängerung des Versteifungselementes erstreckenden Deformationsstreben in dem Sammelbehälter weitere Deformationsstreben vorzusehen. Weiterhin ist es denkbar, dass die Deformationsstreben lediglich in dem Bereich angeordnet sind, in dem das Versteifungselement den Sammelbehälter berührt, ohne in direkter Verlängerung des Versteifungselementes angeordnet zu sein.
- Der Sammelbehälter kann Aufnahmen für die Deformationsstrebe aufweisen. Diese Aufnahmen können beispielsweise aus Absätzen bestehen, die in die den Sammelbehälter begrenzenden Strukturbauteile eingebracht sind.
- Eine weitere Möglichkeit, den Sammelbehälter so zu gestalten, dass er sich bei einem Aufprall energieabsorbierend deformiert, besteht darin, den Sammelbehälter mit Sicken zu versehen. Diese Sicken können ebenso, wie die bereits beschriebenen Deformationsstreben, lediglich im Bereich des Anbindungspunktes des Versteifungselementes an dem Sammelbehälter vorgesehen sein. Es ist aber auch denkbar, dass sich die Sicken über den gesamten Sammelbehälter erstrecken. Über die Tiefe der Sicken kann die Deformation und somit da Maß an Energieabsorption eingestellt werden.
- Die Sicken sind dabei so angeordnet, dass die eigentliche Funktion des Sammelbehälters nicht beeinträchtigt wird. Selbstverständlich können in dem Sammelbehälter sowohl Sicken als auch Deformationsstreben angeordnet sein. Weiterhin können auch andere energieabsorbierende Strukturen in dem Sammelbehälter angeordnet werden, wie Wabenstrukturen etc..
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeuges mit einem Versteifungselement und einem Sammelbehälter, bei der der Sammelbehälter eine Deformationsstrebe aufweist sowie -
2 eine erfindungsgemäße Rohbaustruktur gemäß1 , bei der der Sammelbehälter Sicken aufweist. -
1 zeigt einen Querschnitt durch Teile eines Kraftfahrzeugvorbaus. Nach oben hin ist dieser durch eine Motorhaube1 begrenzt. Unterhalb der Motorhaube1 ist ein Federbeindom2 zu erkennen. Der Vorbau wird nach hinten durch eine Stirnwand3 begrenzt. An dem oberen Ende der Stirnwand3 ist ein Querträger4 angeordnet, der sich horizontal unterhalb einer Windschutzscheibe10 erstreckt. Unterhalb des Querträgers4 ist ein Sammelbehälter5 vorgesehen. Der Sammelbehälter5 wird auf der einem Fahrzeuginnenraum6 zugewandten Seite durch die Stirnwand3 und auf der einem Motorraum7 zugewandten Seite durch ein Blech8 begrenzt. Das Blech8 ist im unteren Bereich des Sammelbehälters5 mit der Stirnwand verbunden und verläuft dann nach oben so weiter, dass der Sammelbehälter in dem dargestellten Schnitt im Wesentlichen U-förmig ist. Nach oben hin ist der Sammelbehälter durch einen sogenannten Wassersammler9 begrenzt. In dem Wassersammler9 sammelt sich das von der Windschutzscheibe5 und der Motorhaube1 ablaufende Wasser, um dann in den Sammelbehälter5 geleitet zu werden. Der Wassersammler9 weist zudem nicht dargestellte Lufteintrittsöffnungen auf, die einen Austausch von der Umgebungsluft mit der in dem Sammelbehälter5 vorhandenen Luft ermöglichen. Das ist vor allem deshalb notwendig, weil in dem Sammelbehälter5 nicht dargestellte Ansaugöffnungen für eine Klimaanlage angeordnet sein können. Weiterhin ist in Verlängerung des Wassersammler9 eine Dichtung20 vorgesehen, die sich von dem Wassersammler9 bis zur Motorhaube erstreckt und ein Eintreten von im Motorraum vorhandenen Gasen in den Sammelbehälter5 vermeidet. - Von dem Federbeindom
2 bis zu dem Sammelbehälter5 , insbesondere bis zu dem Blech8 , erstreckt sich ein Versteifungselement11 . Zur Aufnahme des Versteifungselementes11 weist der Federbeindom einen Absatz12 auf. Das Versteifungselement11 kann sowohl mit dem Federbeindom2 als auch mit dem Blech8 verschweißt sein. In Verlängerung des Verstärkungselementes11 ist in dem Sammelbehälter5 eine Deformationsstrebe13 angeordnet. Zur Befestigung der Deformationsstrebe13 in dem Sammelbehälter5 weist dieser Einhängestellen14a und14b auf. Die Einhängestellen14a und14b bestehen aus, in das Blech8 bzw. die Stirnwand3 eingebrachte Ausnehmungen bzw. Vertiefungen. Die Deformationsstrebe13 kann ebenso wie das Versteifungselement11 mit dem Blech8 sowie der Stirnwand3 verschweißt sein. Die Deformationsstrebe13 ist auf der dem Versteifungselement11 zugeordneten Seite im Querschnitt größer ausgeführt als auf der von dem Versteifungselement11 wegweisenden Seite. Der Querschnittsverlauf verjüngt sich über die Länge der Deformationsstrebe kontinuierlich. - Im Folgenden wird die Funktionsweise des soeben beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Bei einem Aufprall, der eine gewisse Stärke überschreitet, wird Aufprallenergie über einen beliebigen Kraftpfad in den Federbeindom
2 und von dort in das Verstärkungselement11 eingeleitet. Diese Aufprallenergie wird über das Blech8 in die Deformationsstrebe13 weitergeleitet. Die Deformationsstrebe13 ist so gestaltet, dass sie sich bei einer Krafteinleitung gezielt deformiert. Bei der Deformation wird Aufprallenergie absorbiert. Dadurch wird vermieden, dass Rohbaustrukturteile durch die Stirnwand3 in den Innenraum dringen. - Das in
2 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit der1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es unterscheidet sich lediglich durch eine andere Gestaltung des Sammelbehälters5 . Dieser ist in diesem Ausführungsbeispiel mit Sicken15 versehen. Sowohl die Stirnwand3 als auch das Blech8 weisen Sicken auf, über die die Stabilität der Wanne5 , insbesondere deren Neigung zur Deformation gezielt eingestellt werden kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Sicken15 in Fahrzeughochrichtung und sind auf dem Blech8 und der Stirnwand3 auf einer Höhe angeordnet, so dass beide Sicken15 gegeneinander laufen. Über die Tiefe der Sicken lässt sich das Energieabsorptionsniveau bestimmen. Es ist denkbar, dass die Sicken15 nur örtlich begrenzt, d. h. nur im Bereich des Anbindungspunktes des Versteifungselementes11 an dem Sammelbehälter5 vorgesehen sind. Ebenso ist es denkbar, dass sie sich über die gesamte Breite des Sammelbehälters5 erstrecken. Die Sicken15 sind so angeordnet, dass die normale Funktion des Sammelbehälters5 nicht beeinträchtigt ist. Das bedeutet insbesondere, dass ein Abfließen von Wasser aus dem Sammelbehälter5 und ein Ansaugen von Luft gewährleistet ist. - Anstelle der Sicken
15 sowie der Deformationsstrebe13 können auch andere Strukturen innerhalb des Sammelbehälters5 angeordnet sein, wie beispielsweise Wabenstrukturen, Verstrebungen usw., solange sie den normalen Gebrauch des Sammelbehälters5 nicht beeinträchtigen. Selbstverständlich können alle genannten energieabsorbierenden Strukturen miteinander kombiniert werden. Die Funktionsweise des in2 dargestellten Ausführungsbeispiels entspricht dem im Zusammenhang mit der1 beschriebenen.
Claims (10)
- Rohbaustruktur für einen Vorbau eines Kraftfahrzeugs mit – einem unterhalb einer Windschutzscheibe (
10 ) verlaufenden Querträger (4 ), – einem unterhalb des Querträgers (4 ) angeordneten Sammelbehälter (5 ) sowie – einem Versteifungselement (11 ), welches sich von einem Rohbaustrukturteil im Vorbau diagonal durch den Vorbau in Richtung des Sammelbehälters (5 ) erstreckt und mit diesem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (5 ) so ausgeführt ist, dass er sich bei einem Aufprall energieabsorbierend deformiert. - Rohbaustruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Versteifungselement (
11 ) von einem Federbeindom (2 ) bis zu dem Sammelbehälter (5 ) erstreckt. - Rohbaustruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorbau zwei symmetrisch angeordnete Versteifungselemente (
11 ) vorgesehen sind. - Rohbaustruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (
11 ) mit dem Federbeindom (2 ) und/oder dem Sammelbehälter (5 ) verschweißt ist. - Rohbaustruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sammelbehälter (
5 ) in Verlängerung des Versteifungselementes (11 ) eine Deformationsstrebe (13 ) angeordnet ist. - Rohbaustruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationsstrebe (
13 ) an dem dem Versteifungselement (11 ) zugewandten Ende einen Querschnitt aufweist, der größer ist als der Querschnitt des von dem Versteifungselement (11 ) abgewandten Ende. - Rohbaustruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Deformationsstrebe (
13 ) kontinuierlich über die Länge der Deformationsstrebe (13 ) abnimmt. - Rohbaustruktur nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (
5 ) Aufnahmen (14a ,14b ) für die Deformationsstrebe (13 ) aufweist. - Rohbaustruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (
5 ) Sicken (15 ) aufweist. - Rohbaustruktur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken (
15 ) in dem Bereich des Sammelbehälters (5 ) angeordnet sind, in dem das Versteifungselement (11 ) mit dem Sammelbehälter (5 ) verbunden ist.
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- 2003-05-24 DE DE2003123725 patent/DE10323725A1/de not_active Withdrawn
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