DE10332377A1

DE10332377A1 - Motor vehicle with deployable hydraulic element for bridging gap between components in accident has fluid reservoir whose storage volume reduces under impact-related force to supply bridging element

Info

Publication number: DE10332377A1
Application number: DE10332377A
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber; Thomas Wohllebe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2004-07-22

Abstract

The motor vehicle has at least one deployable hydraulic bridging element (20,22) for bridging the gap between at least two components in an accident by supplying the bridging element with fluid from a fluid reservoir (32,34). The reservoir is arranged and formed so that its storage volume reduces as a result of an impact-related force acting on the vehicle and hence supplies the bridging element with fluid and deploys it.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem Hydraulik-Überbrückungselement zur Überbrückung eines Freiraums zwischen zwei Komponenten des Kraftfahrzeugs bei einem Aufprall durch Speisung des Hydraulik-Überbrückungselements mit Fluid aus einem Fluidspeicher.The invention relates to a motor vehicle with at least one hydraulic bridging element for bridging a Free space between two components of the motor vehicle in one Impact by feeding the hydraulic bridging element with fluid from a fluid reservoir.

Zur Verbesserung der Energieaufnahme bei einem Frontalaufprall eines Kraftfahrzeugs und damit zur Verbesserung der passiven Sicherheit der Fahrzeuginsassen sowie zur Verringerung der Intrusion einzelner Bauteile des Kraftfahrzeugs in einen Unfallgegner wurde in der DE 198 58 639 der Anmelderin bereits vorgeschlagen, im Motorraum des Kraftfahrzeugs zwischen dessen Frontende und einem Motor/Getriebe-Block eine Airbaganordnung vorzusehen, die beim Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis aktiviert wird und den Freiraum zwischen dem Frontende und dem Motor/Getriebe-Block überbrückt, wobei der Airbag einerseits einen Teil der Aufprallenergie absorbiert und andererseits den Motor/Getriebe-Block stärker verzögert, so dass er erst später auf das Hindernis auftrifft und nicht so weit in dieses eindringt.In order to improve the energy consumption in the event of a frontal impact of a motor vehicle and thus to improve the passive safety of the vehicle occupants and to reduce the intrusion of individual components of the motor vehicle into an opponent of the accident DE 198 58 639 the applicant has already proposed to provide an airbag arrangement in the engine compartment of the motor vehicle between its front end and an engine / transmission block, which is activated when the motor vehicle strikes an obstacle and bridges the free space between the front end and the engine / transmission block, the Airbag, on the one hand, absorbs part of the impact energy and, on the other hand, decelerates the engine / transmission block more severely, so that it only hits the obstacle later and does not penetrate it as far.

Weiter ist aus der DE 100 11 930 A1 bereits ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bekannt, das eine Vorrichtung zum Absorbieren von kinetischer Energie bei einem Fahrzeugaufprall aufweist. Die Vorrichtung umfasst mehrere als Zylinder-/Kolben-Anordnung ausgebildete Crashelemente, die im Bereich der Radeinbauverkleidungen eingebaut sind und deren Zylinder bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs mit Hydraulikflüssigkeit aus einem zusammen mit einer Steuerelektronik am Zylinder angebrachten Hydrospeicher beaufschlagt werden, um die am vorderen Ende mit einer Prallplatte versehenen Kolben auszufahren, mit dem benachbarten Rad in Anlagekontakt zu bringen und so den Bereich zwischen dem Rad und der Radeinbauverkleidung zu überbrücken. Die Hydrospeicher benötigen jedoch eine Energiequelle, welche die Hydraulikflüssigkeit in die Zylinder drückt.Next is from the DE 100 11 930 A1 a motor vehicle of the type mentioned at the outset is already known, which has a device for absorbing kinetic energy in the event of a vehicle impact. The device comprises a plurality of crash elements designed as a cylinder / piston arrangement, which are installed in the area of the wheel housing linings and whose cylinders are subjected to hydraulic fluid from a hydraulic accumulator attached to the cylinder together with control electronics in the event of a motor vehicle collision, around the front of the hydraulic accumulator Extend a piston provided with a baffle plate, bring it into contact with the adjacent wheel and thus bridge the area between the wheel and the wheel trim. However, the hydraulic accumulators require an energy source that presses the hydraulic fluid into the cylinders.

Außerdem ist es aus der DE OS 23 48 760 bereits bei einem Kraftfahrzeug an sich bekannt, eine vordere und hintere Stoßstange des Kraftfahrzeugs über langgestreckte starre Kraftübertragungselemente und Dämpfungsvorrichtungen mit Klauen zu verbinden, die längsverschiebbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind und bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis durch die nach hinten gedrückte vordere Stoßstange verlagert werden, wobei sie sich unter Überbrückung von Freiräumen gegen auf den Achshüllen angeordnete Hohlkörper anlegen und diese zur Dämpfung des Aufpralls zusammendrücken.It is also from the DE OS 23 48 760 already known per se in a motor vehicle to connect a front and rear bumper of the motor vehicle via elongated rigid power transmission elements and damping devices with claws, which are attached to the body of the motor vehicle in a longitudinally displaceable manner and in the event of a frontal impact of the motor vehicle on an obstacle by the rear pushed back Bumper are shifted, bridging free spaces against hollow bodies arranged on the axle sleeves and compressing them to dampen the impact.

Ein ähnlicher Vorschlag findet sich auch in der DE 43 26 668 C2 , wobei dort jedoch zusätzliche, quer zur Fahrtrichtung angeordnete Schubstangen vorgesehen sind, die über angewinkelte Lenker mit den mittig unterbrochenen Kraftübertragungselementen verbunden sind und durch einen Kraftspeicher schlagartig verschoben werden können, um die Lenker unter einem Winkel von 180 Grad zu strecken und die Kraftübertragungselemente zur besseren Überbrückung der Freiräume zu verlängern.A similar proposal can also be found in the DE 43 26 668 C2 , but there are additional push rods arranged transversely to the direction of travel, which are connected via angled handlebars to the centrally interrupted power transmission elements and can be suddenly moved by an energy storage device to stretch the handlebars at an angle of 180 degrees and the power transmission elements for better Extend bridging the free spaces.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass durch die Speisung des Hydraulik-Überbrückungselements mit Fluid aus dem Fluidspeicher Aufprallenergie abgebaut werden kann.The invention is based on this the task of a motor vehicle of the type mentioned to improve in that by feeding the hydraulic bypass element impact energy is dissipated with fluid from the fluid reservoir can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Fluidspeicher so angeordnet und ausgebildet ist, dass sein Speichervolumen infolge einer aufprallbedingten Verformung des Kraftfahrzeugs verkleinert und dadurch das Hydraulik-Überbrückungselement mit Fluid gespeist wird.This object is achieved according to the invention solved, that the fluid reservoir is arranged and designed so that its Storage volume due to an impact-related deformation of the motor vehicle reduced and thereby the hydraulic bridging element is fed with fluid.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die beim Aufprall auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kräfte auszunutzen, um das Fluid aus dem Fluidspeicher zu verdrängen und in das Hydraulik-Überbrückungselement zuzuführen. Durch die zugeführte Flüssigkeit wird das Hydraulik-Überbrückungselement ausgefahren bzw. verlängert, um den Freiraum zwischen den beiden Komponenten zu überbrücken. Auf diese Weise entstehen zum einen zusätzliche Lastpfade, die unter anderem zum Schutz und zur Entlastung der Fahrgastzelle aufprallbedingte Bewegungen von schweren Komponenten, wie beispielsweise dem Motor/Getriebe-Block, verlangsamen und eine Geometriekompatibilität gewährleisten. Zum anderen kann ein Teil der Aufprallenergie umgeleitet werden, um die Komponenten entgegen der beim Aufprall eingeleiteten Kräfte gegen andere Teile des Kraftfahrzeugs abzustützen oder zu verspannen.The invention is based on the idea that to use forces acting on the motor vehicle in the event of an impact, to displace the fluid from the fluid reservoir and into the hydraulic bypass element supply. Through the liquid supplied becomes the hydraulic bypass element extended or extended, to bridge the space between the two components. On this creates additional load paths on the one hand other to protect and relieve the passenger compartment impact-related Movements of heavy components, such as the engine / transmission block, slow down and ensure geometry compatibility. On the other hand some of the impact energy is redirected to the components against the forces introduced during the impact against other parts of the motor vehicle support or to brace.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fluidspeicher mindestens eine parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs ausgerichtete Zylinder-/Kolben-Einheit umfasst, deren Kolben durch entgegen der Fahrtrichtung wirkende aufprallbedingte Kräfte unter Verdrängung von Fluid in Bezug zum Zylinder verschoben wird. Zur besseren Gewährleistung der Geometriekompatibilität umfasst der Fluidspeicher bevorzugt zwei Zylinder-/Kolben-Einheiten, die zweckmäßig symmetrisch beiderseits einer Mittelachse des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Zylinder-/Kolben-Einheiten weisen vorzugsweise einen starr mit jedem Längsträger des Vorderwagens des Kraftfahrzeugs verbundenen oder in jeden Längsträger integrierten Zylinder auf, in den beim Aufprall ein zugehöriger, nach hinten über den vorderen Querträger überstehender Kolben eintaucht und das Fluid aus dem Zylinder verdrängt, so dass es in das oder die Hydraulik-Überbrückungselemente strömt.A preferred embodiment of the The invention provides that the fluid reservoir has at least one in parallel to a longitudinal axis of the motor vehicle aligned cylinder / piston unit, the pistons due to opposing forces acting against the direction of travel displacement of fluid is displaced with respect to the cylinder. For a better guarantee geometry compatibility the fluid reservoir preferably comprises two cylinder / piston units, which suitably symmetrical on both sides a central axis of the motor vehicle are arranged. The cylinder / piston units point preferably one rigid with each side member of the front of the motor vehicle connected or integrated in each side member Cylinder, into which an associated one in the event of impact, backwards over the protruding front cross member Plunges the piston and displaces the fluid from the cylinder so that it into the hydraulic bridging element or elements flows.

Um bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten von 4 bzw. 8 km/h, wie sie beim sogenannten Bumper-Test auftreten, eine reversible Verformung des Fluidspeichers sicherzustellen, kann vorgesehen werden, dass beim Aufprall aus dem Fluidspeicher verdrängtes Fluid nach dem Aufprall wieder in den Fluidspeicher zurückgeführt wird. Dazu umfasst der Fluidspeicher zweckmäßig ein federelastisch verformbares Element, das sich bei einer kleineren Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug verformt und sich anschließend reversibel zurück verformt, um das aus dem Fluidspeicher ausgetretene Fluid wieder in den Fluidspeicher zurück zu saugen. An Stelle des federelastischen Elements kann auch ein kompressibles Gas in einem Teil des Fluidspeichers vorgesehen werden, das bei geringen Aufprallgeschwindigkeiten komprimiert wird und sich anschließend wieder entspannt.In order to ensure reversible deformation of the fluid reservoir at low impact speeds of 4 or 8 km / h, as occur in the so-called bumper test, it can be provided be that, in the event of an impact, fluid displaced from the fluid reservoir is returned to the fluid reservoir after the impact. For this purpose, the fluid reservoir expediently comprises a resiliently deformable element, which deforms when the motor vehicle is subjected to a smaller force and then reversibly deforms back in order to suck the fluid which has emerged from the fluid reservoir back into the fluid reservoir. Instead of the resilient element, a compressible gas can also be provided in a part of the fluid reservoir, which is compressed at low impact speeds and then relaxes again.

Als Hydraulik-Überbrückungselemente werden vorzugsweise Zylinder-Kolben-Anordnungen verwendet, deren Kolben durch das in die Zylinder-Kolben-Anordnung zugeführte Fluid ausgefahren werden, um den Freiraum zu überbrücken. Alternativ können jedoch auch vorverformte Deformationsrohre verwendet werden, die durch eine Fluidzufuhr ins Innere verlängert werden, beispielsweise wie beim Auseinanderziehen einer Ziehharmonika.As hydraulic bridging elements are preferred Cylinder-piston arrangements used whose pistons by the fluid supplied into the cylinder-piston arrangement be extended to bridge the free space. Alternatively, however pre-deformed deformation tubes can also be used fluid supply inside extended like pulling an accordion apart.

Vorzugsweise werden die zur Überbrückung von Freiräumen dienenden Hydraulik-Überbrückungselemente hauptsächlich zwischen einem vorderen Querträger des Kraftfahrzeugs und dessen Motor-/Getriebe-Block, zwischen dem Motor/Getriebe-Block und einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs und/oder vor und hinter den Rädern zwischen diesen und benachbarten Karosserieteilen angeordnet. Jedoch ist es genauso gut möglich, Hydraulik-Überbrückungselemente an den Seiten, im Heck oder in der Dachkonstruktion eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, um dort im Falle eines Seitenaufpralls, Heckaufpralls bzw. Überschlags zusätzliche Lastpfade zu schaffen.Preferably, the bridging of open spaces serving hydraulic bridging elements mainly between a front cross member of the motor vehicle and its engine / transmission block, between the Engine / transmission block and a passenger compartment of the motor vehicle and / or in front of and behind the wheels arranged between these and adjacent body parts. however it is just as possible Hydraulic bridging elements on the sides, in the rear or in the roof structure of a motor vehicle to be provided in the event of a side impact, rear impact or rollover additional To create load paths.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Hydraulik-Überbrückungselemente hintereinander zwischen dem vorderen Querträger und dem Motor/Getriebe-Block bzw. zwischen dem letzteren und der Fahrgastzelle angeordnet, wobei die hintereinander angeordneten in Fluidverbindung miteinander stehen. Wenn nach dem Überbrücken der Freiräume zwischen diesen Komponenten, zum Beispiel durch Ausfahren der Kolben von zwei als Zylinder-/Kolben-Anordnungen ausgebildeten Überbrückungselementen infolge einer aufprallbedingten Rückverlagerung des vorderen Querträgers in diesem Bereich eine noch weitere Rückverlagerung des vorderen Querträgers stattfindet, wird der ausgefahrene Kolben der vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnung in seinen Zylinder gedrückt. Dadurch wird Fluid aus dem Zylinder dieser Zylinder-/Kolben-Anordnung in den Zylinder der dahinter angeordneten Zylinder-/Kolben-Anordnung verdrängt. Diese setzt dann der Rückverlagerung des Motor/Getriebeblocks einen größeren Widerstand entgegen.According to a particularly preferred Embodiment of the invention are two hydraulic bridging elements in a row between the front cross member and the engine / transmission block or arranged between the latter and the passenger compartment, the are in fluid communication with each other. If after bridging the Free rooms between these components, for example by extending the pistons of two bridging elements designed as cylinder / piston arrangements as a result of an impact-related relocation of the front cross member in this area a further relocation of the front crossbeam takes place, the extended piston of the front cylinder / piston arrangement is in its Cylinder pressed. This turns fluid from the cylinder of this cylinder / piston assembly displaced into the cylinder of the cylinder / piston arrangement arranged behind it. This then resets the Motor / gear blocks have greater resistance opposite.

Bei der Verdrängung von Fluid aus dem Fluidspeicher in das oder die Hydraulik-Überbrückungselemente bzw. bei der zuvor beschriebenen Verdrängung von Fluid aus einem Hydraulik-Überbrückungselement in ein weiteres Hydraulik-Überbrückungselement kann auch Aufprallenergie abgebaut werden, entweder durch die Drosselwirkung einer im Fluidpfad angeordneten Drossel oder durch eine Ausbildung des Fluidspeichers und/oder des Hydraulik-Überbrückungselements als Deformationselement, das während oder nach der Verdrängung von Fluid unter Energieaufnahme deformiert wird. Zum Beispiel kann ein als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildetes vorderes Hydraulik-Überbrückungselement einen Kolben enthalten, der durch Zufuhr von Fluid im Wesentlichen ohne Widerstand ausgefahren wird, um einen Freiraum vor dem Motor/Getriebe-Block zu überbrücken, und der, wenn er infolge einer späteren Vorwärtsverlagerung des Motor/Getriebe-Blocks wieder in den Zylinder der Zylinder-Kolben-Anordnung eingefahren wird, dieser Einfahrbewegung einen Widerstand entgegensetzt, zum Beispiel durch Drosselung des aus ihm verdrängten Fluids oder durch "Fressen" des Kolbens im Zylinder.When fluid is displaced from the fluid reservoir in the hydraulic bridging element or elements or with the previously described displacement of fluid from a hydraulic bridging element into another hydraulic bridging element impact energy can also be reduced, either by the throttling effect a throttle arranged in the fluid path or by training the fluid reservoir and / or the hydraulic bridging element as a deformation element, that during or after the repression is deformed by fluid while absorbing energy. For example a front hydraulic bridging element designed as a cylinder-piston arrangement contain a piston which is essentially supplied by fluid Extends without resistance to leave a space in front of the engine / transmission block to bridge, and who, if as a result of a later forward displacement the engine / transmission block back into the cylinder of the cylinder-piston arrangement is retracted, opposes this entry movement, for example by throttling the fluid displaced from it or by "seizing" the piston in the cylinder.

Eine andere mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, sowohl den Fluidspeicher und das mindestens eine Hydraulik-Überbrückungselement zur Einsparung von Leitungen direkt am Motor des Kraftfahrzeugs anzubringen und die Leitung zwischen dem Fluidspeicher und dem Hydraulik-Überbrückungselement in den Motor zu integrieren. In diesem Fall wird das Fluid zweckmäßigerweise von Kühlflüssigkeit des Motors gebildet, die im Normalbetrieb des Fahrzeugs durch den Fluidspeicher zirkuliert, um das Kühlflüssigkeitsvolumen zu vergrößern, und die bei einem Aufprall des Fahrzeugs aus dem Fluidspeicher durch den Motor in das Hydraulik-Überbrückungselement verlagert wird, um dieses auszufahren und den Freiraum zu überbrücken.Another possible embodiment of the invention provides for both the fluid reservoir and the at least one hydraulic bypass element Saving of cables to install directly on the engine of the motor vehicle and the line between the fluid reservoir and the hydraulic bypass element to integrate into the engine. In this case, the fluid is convenient of coolant of the engine formed by the normal operation of the vehicle Fluid storage circulates to increase the volume of coolant and in the event of a collision of the vehicle from the fluid reservoir the engine into the hydraulic bypass element is shifted to extend it and bridge the free space.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below of an embodiment shown in the drawing. It demonstrate:

1: eine schematische Oberseitenansicht eines Teils eines Vorderwagens eines erfindungsgemäßen Personenkraftwagens; 1 : a schematic top view of part of a front car of a passenger car according to the invention;

2: eine teilweise geschnittene vergrößerte Oberseitenansicht des Ausschnitts A aus 1; 2 : a partially sectioned enlarged top view of section A from 1 ;

3a und 3b: schematische Oberseitenansichten eines als Deformationsrohr ausgebildeten Hydraulik-Überbrückungselements in eingefahrenem und teilweise ausgefahrenem Zustand; 3a and 3b : schematic top views of a hydraulic bridging element designed as a deformation tube in the retracted and partially extended state;

4: eine schematische Längsschnittansicht eines als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildeten Hydraulik-Überbrückungselements; 4 a schematic longitudinal sectional view of a hydraulic bridging element designed as a cylinder-piston arrangement;

5: eine schematische Oberseitenansicht eines Teils eines Vorderwagens eines anderen erfindungsgemäßen Personenkraftwagens. 5 : A schematic top view of part of a front car of another passenger car according to the invention.

Der in 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Vorderwagen 2 eines Personenkraftwagens weist eine Tragstruktur 4 auf, die einerseits einen Motor/Getriebe-Block 6 und andere in einem Motorraum des Vorderwagens 2 angeordnete Komponenten, wie zum Beispiel einen Kühler 8, eine Starter, eine Lichtmaschine, einen Luftfilter (nicht dargestellt) trägt, und zum anderen bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens zum Abbau von Aufprallenergie dient.The in 1 and 2 front car shown in the drawing 2 of a passenger car has a support structure 4 on the one hand an engine / transmission block 6 and others in an engine room of the front end 2 arranged components, such as a cooler 8th , a starter, an alternator, an air filter (not shown), and secondly serves to reduce impact energy in the event of a frontal impact of the passenger car.

Die Tragstruktur 4 umfasst zwei nur teilweise dargestellte Längsträger 10, deren hinterer Teil gegen eine zwischen einer Fahrgastzelle 12 und dem Motorraum angeordnete Spritzwand 14 anliegt und sich entlang des Bodens der Fahrgastzelle 12 nach hinten fortsetzt, während ihr vorderer Teil im Wesentlichen in horizontaler Ausrichtung und parallel zu einer Längsmittelachse 16 des Personenkraftwagens nach vorne in den Vorderwagen 2 übersteht.The supporting structure 4 comprises two longitudinal members shown only partially 10 whose rear part against one between a passenger compartment 12 and bulkhead arranged in the engine compartment 14 abuts and along the floor of the passenger compartment 12 continues to the rear, while its front part is substantially horizontal and parallel to a longitudinal central axis 16 of the passenger car to the front in the front 2 survives.

Die beiden Längsträger 10 sind an ihren vorderen Enden durch einen vor dem Motor/Getriebe-Block 6 angeordneten vorderen Querträger 18 verbunden. Zwischen dem vorderen Querträger 18 bzw. dem Kühler 8 und dem Motor/Getriebeblock 6 sowie zwischen dem Motor/Getriebeblock 6 und der Spritzwand 14 befinden sich Freiräume F1 und F2, die für eine ausreichende Luftzirkulation entlang von erwärmten Oberflächen des Motor/Getriebe-Blocks 6 sorgen, in denen jedoch auch Kühlwasserleitungen oder Auspuffleitungen (nicht dargestellt) verlegt sein können.The two side members 10 are at their front ends by a front of the engine / transmission block 6 arranged front cross member 18 connected. Between the front cross member 18 or the cooler 8th and the engine / transmission block 6 and between the engine / transmission block 6 and the bulkhead 14 There are free spaces F1 and F2, which ensure sufficient air circulation along heated surfaces of the engine / transmission block 6 care in which, however, cooling water pipes or exhaust pipes (not shown) can also be laid.

Bei einem Frontalaufprall des Personenkraftwagens auf ein Hindernis wirkt die dem Personenkraftwagen vom Hindernis entgegensetzte Kraft zuerst auf den vorderen Querträger 18 ein, von wo ein Teil der Kraft über die beiden Längsträger 10 nach hinten übertragen und großflächig in die Fahrgastzelle 12 eingeleitet wird, während ein anderer Teil durch Energieumwandlung abgebaut wird.In the event of a frontal impact of the passenger car on an obstacle, the force opposed to the passenger car by the obstacle first acts on the front cross member 18 one, from where part of the force goes through the two side members 10 transferred to the rear and large area in the passenger compartment 12 is initiated, while another part is broken down by energy conversion.

Um zwischen den beiden Längsträgern 10 unter Einbindung des Motor/Getriebe-Blocks 6 zusätzliche Lastpfade zu schaffen, durch die ein Teil der vom Hindernis auf den vorderen Querträger 18 aufgebrachten Kraft nach hinten in Richtung Fahrgastzelle 12 übertragen und dazwischen teilweise abgebaut werden kann, sind vor und hinter dem Motor/Getriebe-Block 6 jeweils zwei parallel und symmetrisch zur Längsmittelachse 16 ausgerichtete Hydraulik-Überbrückungselemente in Form von Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 vorgesehen. Die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 bestehen im Wesentlichen aus einem über eine Zufuhrleitung 24 mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbaren Zylinder 26, sowie einem im Zylinder 26 verschiebbaren Kolben 28, der an seinem freien Stirnende mit einer Prallplatte 30 versehen ist und bei der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder 26 aus diesem ausgefahren wird, wie in 1 in unterbrochenen Linien dargestellt.To between the two side members 10 incorporating the engine / transmission block 6 additional load paths through which part of the obstacle on the front cross member 18 applied force backwards towards the passenger compartment 12 can be transferred and partially dismantled in between are in front of and behind the engine / transmission block 6 two each parallel and symmetrical to the longitudinal central axis 16 aligned hydraulic lock-up elements in the form of cylinder / piston arrangements 20 . 22 intended. The cylinder / piston arrangements 20 . 22 consist essentially of one via a supply line 24 Hydraulic fluid cylinder 26 , as well as one in the cylinder 26 sliding piston 28 with a baffle at its free end 30 is provided and when hydraulic fluid is fed into the cylinder 26 is extended from this, as in 1 shown in broken lines.

Die Länge und die Einbauposition der beiden vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 am Motor/Getriebe-Block 6 ist so gewählt, dass die ausgefahrenen Kolben 28 mit ihren Prallplatten 30 neben dem Kühler 8 an der Rückseite des vorderen Querträgers 18 zur Anlage kommen, wobei sie den Freiraum F1 zwischen dem Querträger 18 und dem Motor/Getriebe-Block 6 beiderseits des Kühlers 8 überbrücken, so dass an den Überbrückungsstellen ein Teil der auf den Querträger 18 aufgebrachten Kräfte über die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 auf den Motor/Getriebeblock 6 übertragen wird. Die beiden hinteren Zylinder-/Kolben-Anordnungen 22 sind genau hinter den vorderen Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 angeordnet, wobei sie so ausgelegt und so mit ihren Zylindern 26 an der Fahrgastzelle 12 angebracht sind, dass ihre Kolben 28 etwa gleichzeitig mit den Kolben 28 der Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20 ausgefahren werden. Nachdem sie die Freiräume F2 überbrückt haben und ihre Prallplatten gegen den Motor/Getriebe-Block 6 anliegen, wird über die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 22 ein Teil der auf den Motor/Getriebe-Block 6 übertragenen Kräfte in die Spritzwand 14 bzw. in die Fahrgastzelle 12 weitergeleitet.The length and installation position of the two front cylinder / piston assemblies 20 on the engine / transmission block 6 is selected so that the extended pistons 28 with their baffle plates 30 next to the cooler 8th on the back of the front cross member 18 come to rest, leaving the space F1 between the cross member 18 and the engine / transmission block 6 on both sides of the cooler 8th bridge so that at the bridging points part of the on the cross member 18 applied forces over the cylinder / piston assemblies 20 on the engine / transmission block 6 is transmitted. The two rear cylinder / piston assemblies 22 are just behind the front cylinder / piston assemblies 20 arranged, being designed and so with their cylinders 26 at the passenger compartment 12 are attached to their pistons 28 at about the same time as the pistons 28 the cylinder / piston arrangements 20 be extended. After they have bridged the free spaces F2 and their baffle plates against the engine / transmission block 6 is applied via the cylinder / piston arrangements 22 part of the on the engine / transmission block 6 transferred forces into the bulkhead 14 or in the passenger compartment 12 forwarded.

Die zum Ausfahren der Kolben 28 in die Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 zugeführte Hydraulikflüssigkeit stammt aus einem Hydraulikspeicher in Form von zwei Zylinder-/Kolben-Einheiten, die das vordere Ende der Längsträger 10 bilden. Der Zylinder 32 und der Kolben 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 bestehen im Wesentlichen aus zwei teleskopierbar ineinandergeschobenen rohrförmigen Abschnitten des Längsträgers 10, wobei der innere, als Kolben 34 dienende Abschnitt mit dem Querträger 18 verbunden ist und nach hinten über diesen übersteht, während der äußere, als Zylinder 32 dienende Abschnitt starr mit dem Rest des Längsträgers 10 verbunden ist und sich über diesen gegen die Spritzwand 14 bzw. die Fahrgastzelle 12 abstützt.The to extend the pistons 28 into the cylinder / piston arrangements 20 . 22 Hydraulic fluid supplied comes from a hydraulic accumulator in the form of two cylinder / piston units that form the front end of the side members 10 form. The cylinder 32 and the piston 34 each cylinder / piston unit 32 . 34 consist essentially of two telescopically nested tubular sections of the side member 10 , the inner one, as a piston 34 serving section with the cross member 18 is connected and protrudes rearward over this, while the outer one, as a cylinder 32 serving section rigid with the rest of the side member 10 is connected and over this against the bulkhead 14 or the passenger compartment 12 supported.

Wie am besten in 2 dargestellt, ragt das geschlossene hintere Stirnende des Kolbens 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 in der ausgefahrenen Normalstellung des Kolbens 34 ein Stück weit in den Zylinder 32 hinein, um den Kolben 34 dort festzuhalten und ein Verkanten bei einem aufprallbedingten Einfahren zu erschweren. Am offenen vorderen Stirnende des Zylinders 32 sind an dessen Innenseite Dichtringe 36 angeordnet, die einen Austritt von Hydraulikflüssigkeit aus dem flüssigkeitsgefüllten Inneren des Zylinders 32 verhindern. Das hintere Stirnende des Zylinders 32 ist flüssigkeitsdicht gegen den übrigen Längsträger 10 abgedichtet und zusammen mit dem angrenzenden Abschnitt 38 desselben von einer Verstärkungsmuffe 40 umgeben, an der auch eine von zwei zwischen dem Motor/Getriebe-Block 6 und dem Längsträger 10 angeordneten Halterungen 42, 44 auf jeder Seite des Motor/Getriebe-Blocks 6 befestigt ist.As best in 2 shown, the closed rear end of the piston protrudes 34 each cylinder / piston unit 32 . 34 in the extended normal position of the piston 34 a little bit into the cylinder 32 into the piston 34 to be held there and to make jamming more difficult in the event of a collision caused by an impact. At the open front end of the cylinder 32 are sealing rings on the inside 36 arranged that an outlet of hydraulic fluid from the fluid-filled interior of the cylinder 32 prevent. The rear end of the cylinder 32 is liquid-tight against the other side members 10 sealed and together with the adjacent section 38 the same from a reinforcing sleeve 40 surrounded by one of two between the engine / transmission block 6 and the side member 10 arranged brackets 42 . 44 on each side of the engine / transmission block 6 is attached.

Jeder Zylinder 32 weist einen seitlichen Anschluss 46 auf, an den die zu den benachbarten Zylinder-/Kolben-Anordnungen 20, 22 führende Zufuhrleitung 24 angeschlossen ist.Every cylinder 32 has a side connection 46 to which the adjacent cylinder / piston assemblies 20 . 22 leading supply line 24 connected.

Wenn beim Aufprall des Personenkraftwagens auf ein Hindernis vom Querträger 18 einer oder beide Kolben 34 in den zugehörigen Zylinder 32 gedrückt werden, wird durch den Anschluss 46 und die Zufuhrleitung 24 Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder 32 in die Zylinder 26 der beiden benachbarten Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22 verdrängt, wodurch deren Kolben 28 gemeinsam ausgefahren werden und die Freiräume F1 und F2 überbrücken, wie in 1 in unterbrochenen Linien dargestellt. Die Querschnitte der Zylinder 26 sind kleiner als der Querschnitt des Zylinders 32, so dass verhältnismäßig schnell die Kolben 28 ausgefahren und die Freiräume F1, F2 vollständig überbrückt werden.When the car hits an obstacle from the cross member 18 one or both pistons 34 in the associated cylinder 32 is pressed through the connector 46 and the supply line 24 Hydraulic fluid from the cylinder 32 in the cylinders 26 the two adjacent cylinder / piston arrangement 20 . 22 displaced, causing their pistons 28 are extended together and bridge the free spaces F1 and F2, as in 1 shown in broken lines. The cross sections of the cylinders 26 are smaller than the cross section of the cylinder 32 so that the pistons relatively quickly 28 extended and the free spaces F1, F2 are completely bridged.

Um zu erreichen, dass die Kolben 34 jeder Zylinder-/Kolben-Einheit 32, 34 bei einem Aufprall mit geringer Aufprallgeschwindigkeit, wie zum Beispiel beim sogenannten Bumper-Test mit 4 bzw. 8 km/h Aufprallgeschwindigkeit, reversibel in den zugehörigen Zylinder 32 gedrückt werden, ist innerhalb des Zylinders 32 eine vorgespannte Druckfeder 48 angeordnet. Diese Druckfeder 48 wird zusammengedrückt, wenn sich der Kolben 34 in den Zylinder 32 bewegt, wobei Aufprallenergie gespeichert wird. Die gespeicherte Energie wird nach Entlastung des Querträgers 18 bzw. Kolbens 34 wieder freigesetzt, indem der Kolben 34 in seine ausgefahrene Normalstellung zurück bewegt und die zuvor in die Zylinder 26 verdrängte Hydraulikflüssigkeit wieder in den Zylinder 32 zurück gesaugt wird. Eine Bewegung des Kolbens 34 über die Normalstellung hinaus wird durch einen Anschlag 50 für die Feder 46 verhindert.To achieve the pistons 34 each cylinder / piston unit 32 . 34 in the event of an impact with a low impact speed, such as the so-called bumper test with an impact speed of 4 or 8 km / h, reversible in the associated cylinder 32 is pressed is inside the cylinder 32 a preloaded compression spring 48 arranged. This compression spring 48 is compressed when the piston 34 in the cylinder 32 moves, whereby impact energy is stored. The stored energy is released after relieving the cross member 18 or piston 34 released again by the piston 34 moved back to its extended normal position and the previously in the cylinder 26 displaced hydraulic fluid back into the cylinder 32 is sucked back. A movement of the piston 34 is beyond the normal position by a stop 50 for the spring 46 prevented.

Bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten wird die Feder 48 stärker zusammengedrückt und dadurch Aufprallenergie abgebaut. Zu dem gleichen Zweck ist der Kolben 34 im Abstand vom vorderen Stirnende des Zylinders 32 von einem mantelförmigen Deformationselement 52 umgeben, das unter Energieaufnahme irreversibel gestaucht wird, wenn der Kolben 34 aus der Normalstellung über die beim Bumper-Test zu erwartende Rückverlagerung x hinaus weiter in den Zylinder 32 eintaucht.At higher impact speeds, the spring 48 more compressed and thereby reduced impact energy. For the same purpose, the piston 34 is spaced from the front end of the cylinder 32 from a jacket-shaped deformation element 52 surrounded, which is irreversibly compressed when consuming the piston 34 from the normal position beyond the backward displacement x to be expected in the bumper test, further into the cylinder 32 dips.

Um ein überdruckbedingte Platzen der Zufuhrleitung 24 oder Versagen der Dichtringe 36 zu vermeiden, ist jede Zufuhrleitung 24 über ein Überdruckventil (nicht dargestellt) mit einem Tank (nicht dargestellt) verbunden.To prevent the supply line from bursting due to overpressure 24 or failure of the sealing rings 36 every supply line must be avoided 24 connected to a tank (not shown) via a pressure relief valve (not shown).

Bei dem in 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Hydraulik-Überbrückungselement nicht wie zuvor beschrieben aus einer Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22, sondern aus einem balgartig ausgebildeten Deformationsrohr 50, das ähnlich wie eine zusammengedrückte Ziehharmonika ausgebildet ist, jedoch aus druckfestem Metallblech besteht. Bei Zufuhr von Hydraulikfluid aus dem Fluidspeicher 30 ins Innere des gestauchten Deformationsrohrs 50 wird dieses durch den Flüssigkeitsdruck verformt und ausgefahren, um in entsprechender Weise wie die Zylinder-/Kolben-Anordnung 20, 22 den Freiraum F1 oder F2 zwischen dem Motor/Getriebe-Block 6 und dem vorderen Querträger 18 bzw. der Spritzwand 14 zu überbrücken.At the in 3a and 3b In the illustrated embodiment, the hydraulic bypass element does not consist of a cylinder / piston arrangement, as previously described 20 . 22 , but from a bellows-shaped deformation tube 50 , which is similar to a compressed concertina, but is made of pressure-resistant sheet metal. When hydraulic fluid is supplied from the fluid reservoir 30 inside the compressed deformation tube 50 this is deformed by the liquid pressure and extended in a manner corresponding to the cylinder / piston arrangement 20 . 22 the space F1 or F2 between the engine / transmission block 6 and the front cross member 18 or the bulkhead 14 to bridge.

Bei dem 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines als Zylinder-/Kolben-Anordnung 20 ausgebildeten und vor dem Motor-Getriebe-Block 6 angeordneten Hydraulik-Überbrückungselements wird Aufprallenergie absorbiert, wenn sich der Motor-Getriebe-Block 6 nach dem Ausfahren des Kolbens 28 der Zylinder-/Kolben-Anordnung 20 infolge seiner Trägheit aufprallbedingt im Motorraum nach vorne verlagert. Durch diese Bewegung des Motor-Getriebe-Blocks 6 wird der Kolben 28 wieder in den Zylinder 26 gedrückt und das im Zylinder 26 enthaltene Fluid in eine der hinter dem Motor-Getriebe-Block 6 angeordneten Zylinder-Kolben-Anordnungen 22 verdrängt, wobei deren Kolben 28 weiter ausgefahren wird, um den Freiraum F2 zwischen dem Motor-Getriebe-Block 6 und der Spritzwand 14 der Fahrgastzelle 12 überbrückt zu halten. Zur Absorption von Aufprallenergie ist zum einen hinter der Abzweigung zur Zylinder-Kolben-Einheit 32, 34 (vgl. 1) eine Drossel 52 im Fluidpfad zwischen den beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen 20, 22 angeordnet, durch deren Drosselwirkung sich das Fluid unter Energieaufnahme erwärmt. Zum anderen ist der Kolben 28 der Zylinder-Kolben-Anordnung 20 mit einem Freilauf 54 versehen, der einerseits ein reibungsloses Ausfahren des Kolbens 28 sicherstellt, andererseits jedoch "frisst", wenn der Koben 28 durch die Vorwärtsverlagerung des Motor-Getriebe-Blocks 6 wieder in den Zylinder 26 geschoben wird. Der Freilauf 54 besteht im Wesentlichen aus einer Reihe von Kugeln 56, die zwischen einer umlaufenden Konusfläche 58 des Kolbens 28 und der zylindrischen Innenwand 60 des Zylinders 26 angeordnet sind, so dass sie bei der Rückwärtsverlagerung des Kolbens 26 nach außen gegen die Innenwand 60 gepresst werden. Der Freilauf 54 wirkt somit gleichzeitig als Kraftbegrenzer, der eine Rückwärtsverlagerung des Kolbens 26 nur dann gestattet, wenn eine vorbestimmte Kraft auf den Kolben 26 überschritten wird. Die Energieabsorption und Kraftbegrenzung durch das Fressen des Freilaufs 54 ist darüber hinaus selbst dann wirksam, wenn das in der Zylinder-Kolben-Anordnung 20 enthaltene Fluid zum Beispiel infolge einer aufprallbedingten Leckage ausfließt.In which 4 Embodiment shown as a cylinder / piston assembly 20 and in front of the engine transmission block 6 arranged hydraulic bypass element, impact energy is absorbed when the engine-transmission block 6 after extending the piston 28 the cylinder / piston arrangement 20 due to its inertia, due to the impact, moved forward in the engine compartment. By this movement of the engine-transmission block 6 becomes the piston 28 back in the cylinder 26 pressed and in the cylinder 26 contained fluid in one of the behind the engine gearbox block 6 arranged cylinder-piston arrangements 22 displaced, their pistons 28 is further extended to the clearance F2 between the engine gear block 6 and the bulkhead 14 the passenger compartment 12 to keep bridged. To absorb impact energy is on the one hand behind the branch to the cylinder-piston unit 32 . 34 (see. 1 ) a throttle 52 in the fluid path between the two cylinder-piston arrangements 20 . 22 arranged by the throttling action of the fluid heats up with energy consumption. The other is the piston 28 the cylinder-piston arrangement 20 with a freewheel 54 provided, on the one hand, a smooth extension of the piston 28 ensures, on the other hand, however, "eats" when the koben 28 due to the forward shifting of the engine-transmission block 6 back in the cylinder 26 is pushed. The freewheel 54 consists essentially of a series of balls 56 between a circumferential conical surface 58 of the piston 28 and the cylindrical inner wall 60 of the cylinder 26 are arranged so that when the piston moves backwards 26 outwards against the inner wall 60 be pressed. The freewheel 54 thus acts at the same time as a force limiter, which causes the piston to move backwards 26 allowed only when a predetermined force on the piston 26 is exceeded. The energy absorption and force limitation by eating the freewheel 54 is also effective even when in the cylinder-piston arrangement 20 contained fluid flows out, for example, due to an impact-related leak.

Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zur Überbrückung der Freiräume F1 und F2 vor bzw. hinter dem Motor-Getriebe-Block 6 dienenden Zylinder-Kolben-Anordnungen 20 bzw. 22 (nur teilweise dargestellt) direkt am Motor-Getriebe-Block 6 angebracht und stehen über die Kühlflüssigkeit des Motors in Fluidverbindung, so dass auf Zufuhrleitungen 24 verzichtet werden kann. Die Anzahl der Zylinder-Kolben-Anordnungen 20 vor dem Motor-Getriebe-Block 6, sowie deren Hub und Durchmesser ist so auf die Anzahl, den Hub und den Durchmesser der Zylinder-Kolben-Anordnungen 22 hinter dem Motor-Getriebe-Block 6 abgestimmt, dass sich die eingeschlossenen Fluidvolumina entsprechen.At the in 5 The exemplary embodiment shown are those for bridging the free spaces F1 and F2 in front of and behind the engine / transmission block 6 serving cylinder-piston arrangements 20 respectively. 22 (only partially shown) directly on the engine-transmission block 6 attached and are in fluid communication via the engine coolant, so that on supply lines 24 can be dispensed with. The number of cylinder-piston arrangements 20 in front of the engine-transmission block 6 , as well as their stroke and diameter is based on the number, stroke and diameter of the cylinder-piston arrangements 22 behind the engine gearbox block 6 coordinated that the enclosed fluid volumes correspond.

Claims

Motor vehicle, with at least one extendable hydraulic bridging element for bridging a space between two components of the motor vehicle in the event of an impact by supplying the hydraulic bridging element with fluid from a fluid reservoir, characterized in that the fluid reservoir ( 32 . 34 ) is arranged and designed in such a way that its storage volume is reduced due to the impact of a force on the motor vehicle and thereby the extendable hydraulic bridging element ( 20 . 22 . 50 ) is fed with fluid and extended.

Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the fluid reservoir ( 32 . 34 ) at least one cylinder / piston unit ( 32 . 34 ), whose pistons ( 34 ) or cylinder ( 32 ) due to impact-induced forces displacing fluid in relation to the cylinder ( 32 ) or piston ( 34 ) is moved.

Motor vehicle according to claim 2, characterized in that a longitudinal axis of the cylinder / piston unit ( 32 . 34 ) parallel to a longitudinal central axis ( 16 ) of the motor vehicle is aligned.

Motor vehicle according to claim 2 or 3, characterized in that a cylinder ( 32 ) of the cylinder / piston unit ( 32 . 34 ) rigid with a side member ( 10 ) of the front end ( 2 ) of the motor vehicle or in the side member ( 10 ) is integrated and that a piston ( 34 ) of the cylinder / piston unit ( 23 . 24 ) on impact from a front cross member ( 18 ) of the front end ( 2 ) is moved against the direction of travel, or vice versa.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid reservoir ( 32 . 34 ) a resiliently deformable element ( 48 ), which deforms when the force is exerted on the motor vehicle and then reversibly deforms back in order to, as a result of the force exerted by the fluid reservoir ( 32 . 34 ) in the cylinder ( 26 ) the cylinder / piston arrangement ( 20 . 22 ) supplied fluid back into the fluid reservoir ( 32 . 34 ) to promote back.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the extended hydraulic bridging element ( 22 ) a free space (F2) between an engine / transmission block ( 6 ) and a passenger compartment ( 12 ) bridges the motor vehicle.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in each case two hydraulic bridging elements ( 22 ) on both sides of a central axis ( 16 ) of the motor vehicle between the engine / transmission block ( 6 ) and the passenger compartment ( 12 ) are arranged.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the extended hydraulic bridging element ( 20 ) a free space (F1) between a front cross member ( 18 ) and an engine / transmission block ( 6 ) bridges the motor vehicle.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in each case two hydraulic bridging elements ( 20 ) on both sides of a central axis ( 16 ) of the motor vehicle between the front cross member ( 18 ) and the engine / transmission block ( 6 ) are arranged.

Motor vehicle according to claim 7 or 9, characterized in that the hydraulic bridging elements ( 20 . 22 ) symmetrical to the central axis ( 16 ) are arranged.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that in each case two hydraulic bridging elements ( 20 . 22 ) in a row between a front cross member ( 18 ) and an engine / transmission block ( 6 ) or the engine / transmission block ( 6 ) and the passenger compartment ( 12 ) are arranged.

Motor vehicle according to claim 11, characterized in that the two hydraulic bridging elements ( 20 . 22 ) are in fluid communication.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic bridging element is a cylinder / piston arrangement ( 20 . 22 ) is.

Motor vehicle according to claim 13, characterized in that a piston ( 28 ) the cylinder / piston arrangement ( 20 ) by supplying fluid to a cylinder ( 26 ) is extended in freewheel mode and opposes a greater force due to an accident-related relocation.

Motor vehicle according to claim 14, characterized in that the piston ( 28 ) acts as a force limiter in the event of an accident-related relocation.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 12, characterized in that the hydraulic bridging element is a pre-deformed deformation element ( 50 ) with a cavity for receiving fluid.

Motor vehicle according to one of claims 1 to 16, characterized in that the extended hydraulic bridging element ( 20 . 22 . 50 ) in the event of an accident - related shortening of the from Hydraulic bridging element ( 20 . 22 . 50 ) bridged free space (F1) deformed even after a fluid leak while absorbing energy.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the extended hydraulic bridging element has a free space between a wheel of the motor vehicle and one in the direction of travel bridged adjacent body component of the motor vehicle.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized by devices for energy absorption ( 52 . 54 ) in the hydraulic bypass element ( 20 ) and / or in one line ( 24 ) between two hydraulic bridging elements ( 20 . 22 ).

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic bridging element ( 20 ) and the fluid reservoir ( 32 ) and / or another hydraulic bridging element ( 22 ) are attached directly to an engine housing of the motor vehicle, and that the fluid is engine coolant which flows through the engine housing from the fluid reservoir ( 32 ) in the hydraulic bridging element ( 20 . 22 ) and / or from a hydraulic bridging element ( 20 ) in the other hydraulic bridging element ( 22 ) is displaced.