DE19806607A1 - Deformation-protection device for fuel tank in vehicle - Google Patents
Deformation-protection device for fuel tank in vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verformungsschutzeinrichtung zur weitgehenden Vermeidung einer crashbedingten Verformung eines in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, angeordneten Kraftstofftanks.The invention relates to a deformation protection device for extensive avoidance a deformation caused by a crash in a motor vehicle, in particular a Passenger cars, arranged fuel tanks.
Die Anordnung des Kraftstofftanks in einem Kraftfahrzeug erfolgt bei den meisten Kraftfahrzeugen wegen der angestrebten kompakten Bauweise und aus Sicherheitsgründen in am Fahrzeug vorhandenen oder geschaffenen Räumen, die nach oben, nach vorn und nach der Seite durch Flächen, Träger oder sonstige Bauteile begrenzt sind. Bei den meisten Kraftfahrzeugen wird der Kraftstofftank im Heckbereich angeordnet, vorzugsweise unter den Rücksitzen oder unter dem rückwärtigen Fahrzeugboden, und dort in einem ausgebildeten Kraftstofftankraum an der Unterfläche der Fahrzeugkarosserie mit Stahlbändern gehaltert. Auch ist es bekannt, den Kraftstofftank in Verbindung mit einem hinteren Hilfsrahmen, der entsprechende Freiräume und Ausnehmungen aufweist, mit dem Fahrzeugkörper zu verbinden. Im Falle eines Heckaufpralls, bei dem das Fahrzeugheck unter Energieaufnahme zusammengestaucht wird, soll der so untergebrachte Kraftstofftank weitgehend vor einer Beschädigung, insbesondere einem Aufplatzen geschützt werden.Most of the fuel tanks are arranged in a motor vehicle Motor vehicles because of the desired compact design and for safety reasons in existing or created spaces on the vehicle that face upwards, forwards and are limited to the side by surfaces, beams or other components. Most of them Motor vehicles, the fuel tank is arranged in the rear area, preferably under the Sitting back or under the rear floor of the vehicle, and there in a trained Fuel tank space held on the underside of the vehicle body with steel straps. It is also known to connect the fuel tank to a rear subframe has corresponding clearances and recesses with the vehicle body connect. In the event of a rear-end collision, in which the rear of the vehicle consumes energy is compressed, the fuel tank housed in this way is largely in front of one Damage, in particular bursting open.
Die DE 44 43 897 C1 hat einen Kraftstofftank zum Gegenstand, der mittels Spannbändern längs und quer zur Fahrzeuglängsrichtung in einem muldenartig nach oben aufgewölbten und als Kraftstofftankraum dienenden Fahrzeugbodenbereich gehaltert ist. Am vorderen Ende ist dieser durch eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende, etwa vertikale Stützwand abgeschlossen. An der Unterseite des Kraftstofftanks kann eine zusätzliche Schutzschale aus einem schlagzähen Material angeordnet sein, die gemeinsam mit dem Kraftstofftank durch die Spannbänder am Fahrzeugaufbau gehaltert ist, und die den Kraftstofftank gegen Beschädigungen beim Überfahren von Hindernissen oder beim Aufsetzen auf spitze Gegenstände schützt. Gegen eine crashbedingte Verformung oder gar weitergehende Beschädigung des Kraftstofftanks bietet diese Anordnung aber nur Schutz, wenn der Kraftstofftankraum selbst einer Verformung widersteht. DE 44 43 897 C1 has the object of a fuel tank, which is by means of straps longitudinally and transversely to the vehicle longitudinal direction in a trough-like arched upwards and is held as the vehicle tank area serving as the fuel tank space. On the front The end of this is an approximately vertical one that extends in the transverse direction of the vehicle Retaining wall completed. At the bottom of the fuel tank can be an additional Protective shell made of an impact-resistant material can be arranged together with the Fuel tank is held by the straps on the vehicle body, and the Fuel tank against damage when driving over obstacles or when Placing on pointed objects protects. Against a crash-related deformation or even further damage to the fuel tank, however, this arrangement only offers protection, if the fuel tank space itself resists deformation.
Durch die DE 195 27 335 A1 ist eine Anordnung für einen Kraftstofftank bekanntgeworden, bei der dieser weitgehend von einem ein Radaufhängungssystem tragenden Hilfsrahmen umschlossen und durch eine im wesentlichen horizontale Fläche desselben gestützt wird. Der Hilfsrahmen weist neben der horizontalen Stützfläche zum Begrenzen einer Vertikalbewegung des Kraftstofftanks auch einen stumpfen Winkel mit dieser bildende Stützflächen zum Begrenzen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung desselben sowie Spannbänder auf, mit denen der Kraftstofftank gegen die Stützflächen gehaltert ist, wobei die Stützflächen integraler Bestandteil des Hilfsrahmens sind. Diese können so ausgebildet sein, daß sie einen Eckabschnitt des Kraftstofftanks umschließen. Der Kraftstofftank ist somit spielfrei und fest in die Struktur des Hilfsrahmens eingebunden und durch diesen geschützt, wobei er jedoch bei einer crashbedingten Verformung des Hilfsrahmens nicht ausweichen kann und gegebenenfalls ebenfalls deformiert und beschädigt wird.An arrangement for a fuel tank has become known from DE 195 27 335 A1, in which this largely from a subframe carrying a suspension system enclosed and supported by an essentially horizontal surface thereof. The subframe has a horizontal support surface to limit one Vertical movement of the fuel tank also forms an obtuse angle with it Support surfaces for limiting a forward and backward movement of the same and Tension straps with which the fuel tank is held against the support surfaces, wherein the support surfaces are an integral part of the subframe. These can be trained be that they enclose a corner portion of the fuel tank. The fuel tank is thus free of play and firmly integrated into and through the structure of the subframe protected, but not in the event of a crash-related deformation of the subframe can evade and possibly also deformed and damaged.
Aus der EP 0 315 598 B1 ist es bekannt, den Kraftstofftank in seinem vorderen Bereich mit wenigstens einem Halteglied in einer nach oben ausgebildeten Mulde des Fahrzeugbodens zu befestigen, derart, daß das mit Sensormitteln zum Erfassen eines auf den hinteren Teil des Kraftfahrzeuges einwirkenden Aufpralls in Verbindung stehende Halteglied den Kraftstofftank freigibt und eine Bewegung desselben schräg nach vorne unten zuläßt, zu der dieser infolge der plötzlichen Verzögerung und auf Grund seiner Masse crashbedingt veranlaßt ist.It is known from EP 0 315 598 B1 to have the fuel tank in its front area at least one holding member in an upward recess of the vehicle floor to fasten in such a way that with sensor means for detecting a on the rear part of the motor vehicle acting impact related holding member Releases the fuel tank and allows it to move obliquely forward down to the this due to the sudden deceleration and due to its mass due to crash is prompted.
Auch die DE 40 18 197 A1 hat die Anordnung eines Kraftstofftanks am Unterboden im Heckbereich eines Kraftfahrzeuges zum Gegenstand. Bei dieser Anordnung ist der Kraftstofftank in einem rückwärtigen Bereich mittels Scharnieren schwenkbar am Unterboden befestigt. In seinem vorderen Bereich ist eine ausklinkbare Halterung vorgesehen, die den Kraftstofftank bei einem Heckaufprall freigibt. Vor dem Kraftstofftank ist am Unterboden eine den sich in einem solchen Crashfall nach vorne schiebenden Kraftstofftank nach unten ablenkende Führungsrampe angeordnet, die sich über die gesamte Breite des Kraftstofftanks erstreckt und dafür sorgt, daß dieser schräg nach vorne unten ohne Verformung verschiebbar ist.DE 40 18 197 A1 also has the arrangement of a fuel tank on the underbody in Rear area of a motor vehicle to the subject. In this arrangement, the Fuel tank in a rear area can be pivoted on by means of hinges Attached underbody. In the front area there is a release bracket provided that releases the fuel tank in a rear impact. In front of the fuel tank is on the underbody one that pushes forward in such a crash Fuel tank downwardly deflecting guide ramp arranged over the stretches the entire width of the fuel tank and ensures that it slants forward is slidable below without deformation.
Des weiteren ist aus der DE 32 47 979 C2 eine Anordnung eines Reserverades in Verbindung mit einem Kraftstofftank bekannt, bei der das Reserverad in einer Mulde im Bodenblech liegt und der Kraftstofftank über Haltebänder unterhalb der Mulde angeordnet ist. Am vorderen Ende der Mulde ist ein diese überspannendes Fangblech angeordnet, das bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten eine übermäßige, den Kraftstofftank gefährdende Verformung des hinteren Bodenblechbereiches verhindert, unterhalb dem der Kraftstoffbehälter angeordnet ist, indem das Fangblech den hinteren Teil der Mulde über die Felge des Reserverades abstützt und Verformungsenergie aufnimmt.Furthermore, DE 32 47 979 C2 describes an arrangement of a spare wheel in Known connection with a fuel tank, in which the spare wheel in a recess in the Floor plate is located and the fuel tank is arranged below the trough via holding straps is. At the front end of the trough there is a catch plate spanning this, the at low impact speeds, an excessive fuel tank Prevents deformation of the rear floor panel area below which the Fuel tank is arranged by the catch plate over the rear part of the trough Supports the rim of the spare wheel and absorbs deformation energy.
Bei den vorbeschriebenen Anordnungen führt eine crashbedingte Verformung des Anordnungsbereiches des Kraftfahrzeuges für den Kraftstofftank mehr oder weniger auch zu einer Verformung desselben, oder die Maßnahmen zum Vorbeugen einer Verformung des Kraftstofftanks sind aufwendig, insbesondere bei der Verwendung sensorgesteuerter Halterungsmittel.In the above-described arrangements, a crash-related deformation of the Arrangement area of the motor vehicle for the fuel tank more or less too deformation of the same, or the measures for preventing deformation of the Fuel tanks are expensive, especially when using sensor-controlled Bracket means.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Verformungsschutzeinrichtung für einen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftfahrzeug angeordneten Kraftstofftank nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, durch die bei reduziertem Aufwand auf einfache Weise in einem Crashfall eine Verformung des Kraftstofftanks infolge seiner Masse und des auftretenden Verzögerungsmomentes, gegebenenfalls bei einer Verformung des diesen umgebenden Fahrzeugbereiches, weitgehend vermieden werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a deformation protection device for one in one Motor vehicle, particularly a fuel tank arranged in a passenger vehicle to create according to the preamble of claim 1 by the reduced effort in the event of a crash, deformation of the fuel tank due to its mass is simple and the deceleration torque that occurs, if necessary when the this surrounding vehicle area can be largely avoided.
Die Verformungsschutzeinrichtung weist eine Führungsfläche zur Beeinflussung der Bewegungsrichtung des Kraftstofftanks in einem Crashfall auf, die erfindungsgemäß aus wenigstens einem Prallkörper gebildet ist, der als Einbauteil jeweils zwischen dem Kraftstofftank und einem dessen Horizontalbewegung behindernden Bauteil am Kraftfahrzeug angeordnet ist. Ist der Kraftstofftank in Richtung der Fahrzeuglängsachse hinter mehreren, eine Horizontalbewegung desselben behindernden Bauteilen angeordnet, werden entsprechend mehrere Prallkörper eingesetzt. Der Kraftstofftank kann erfindungsgemäß unterhalb des Fahrzeugbodens oder auch unterhalb von Längsträgern im Bereich eben dieser, eine Horizontalbewegung des Kraftstofftanks behindernden Bauteile gehaltert werden, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, Nieten oder dergleichen.The deformation protection device has a guide surface for influencing the Direction of movement of the fuel tank in the event of a crash, according to the invention at least one impact body is formed, each as an installation part between the Fuel tank and a component hindering its horizontal movement on Motor vehicle is arranged. Is the fuel tank in the direction of the vehicle's longitudinal axis arranged behind several components that hinder the horizontal movement of the same, several impact bodies are used accordingly. The fuel tank can According to the invention below the vehicle floor or below the side members in Area of these components that hinder the horizontal movement of the fuel tank are held, for example with the help of screws, rivets or the like.
Bei Kraftfahrzeugen, bei denen der Kraftstofftank auch in Richtung der Fahrzeugquerachse zwischen Bauteilen angeordnet wird, können zum Zwecke eines Seitenaufprallschutzes ebenfalls Prallkörper zwischen dem Kraftstofftank und diesen Bauteilen angeordnet werden.In motor vehicles in which the fuel tank is also in the direction of the vehicle's transverse axis is placed between components for the purpose of side impact protection baffle can also be arranged between the fuel tank and these components.
Ein hinderndes Bauteil kann beispielsweise ein Querträger sein oder ein gegenüber einem Längsträger senkrecht nach unten abgestelltes Flanschprofil. In einem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel ist der Prallkörper ein Einlegeteil, dessen Kontur an einen Aufnahmebereich eines topfartigen Flanschprofils angepaßt ist. Im Falle einer crashbedingten Beaufschlagung des Kraftstofftanks, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Verformung des diesen umgebenden Anordnungsbereiches mit den genannten Bauteilen und einer Lockerung der Spannbänder, wird der Kraftstofftank infolge des auftretenden Verzögerungsmomentes und seiner Masse gegen die Führungsfläche des entsprechenden Prallkörpers gedrückt. Der Prallkörper hält also zunächst den Tank gegenüber dem hindernden Bauteil auf Distanz und wirkt demzufolge als Abstandshalter. Die an dem Prallkörper ausgebildete Führungsfläche verhindert nun ein Hineindrücken des Kraftstofftanks in den zwischen dem jeweiligen Bauteil und dem entsprechenden Längsträger gegebenen rechtwinkligen und scharfkantigen Raum und ein Verklemmen in diesem und gegebenenfalls auch ein durch dieses bedingtes Aufplatzen des Kraftstofftanks. Statt dessen kann derselbe an der Führungsfläche nach unten in den unterhalb des Prallkörpers gegebenen freien Raum abgleiten und so im wesentlichen unverformt verschoben werden.A hindering component can be, for example, a cross member or one opposite one Side member of flange profile placed vertically downwards. In a preferred embodiment Example of the impact body is an insert, the contour of a receiving area a pot-like flange profile is adapted. In the event of an impact caused by a crash of the fuel tank, possibly in connection with a deformation of the latter surrounding arrangement area with the components mentioned and a loosening of Tightening straps, the fuel tank is due to the occurring deceleration torque and its mass pressed against the guide surface of the corresponding impact body. Of the The baffle initially keeps the tank at a distance and from the obstacle therefore acts as a spacer. The guide surface formed on the impact body now prevents the fuel tank from being pushed into between the respective components and given the corresponding side member rectangular and sharp-edged space and jamming in this and possibly also caused by this Bursting of the fuel tank. Instead, the same can be done on the guide surface slide down into the free space below the impact body and so in are moved essentially undeformed.
Vorteilhaft läßt sich die Verformungsschutzeinrichtung dort einsetzen, wo der Kraftstofftank an einer quer oder senkrecht zu einem Längsträger angeordneten Traverse abgestützt angeordnet werden soll.The deformation protection device can advantageously be used where the fuel tank supported on a crossbar arranged perpendicular or perpendicular to a longitudinal beam to be arranged.
Die Führungsfläche kann gegenüber der Horizontalen um im wesentlichen 45° nach unten geneigt sein und mit dieser tankseitig einen stumpfen Winkel von 135° bilden. Aus fertigungstechnischen und montagetechnischen Gründen ist es günstig, die Führungsfläche nicht satt zur Anlage am Kraftstofftank auszubilden, sondern diese in einem geringen Abstand von diesem zu halten.The guide surface can be essentially 45 ° below the horizontal be inclined and form an obtuse angle of 135 ° with the tank side. Out manufacturing and assembly reasons, it is favorable to the guide surface not to train enough to fit into the fuel tank, but in a small one Keep distance from this.
Aus Platzgründen im Hinblick auf eine kompakte Fahrzeugbauweise ist es zweckmäßig, die Führungsfläche nur in einem vertikal begrenzten Bereich am Prallkörper auszubilden, wozu sich ein tankseitig an dessen oberem Ende ausgebildeter Vorsprung anbietet, und die Führungsfläche an ihrem unteren Ende mit einem gekrümmten Flächenbereich in die vertikale Seitenfläche des Prallkörpers münden zu lassen, damit der Kraftstofftank unbehindert abgleiten kann.For reasons of space with regard to a compact vehicle design, it is advisable to use the To form guide surface in a vertically limited area on the impact body, for what there is a projection formed on the tank side at its upper end, and the Guide surface at its lower end with a curved surface area in the vertical side surface of the impact body to let open, so that the fuel tank can slide freely.
Zum Zwecke einer Gewichtsersparnis kann der Prallkörper in Leichtbauweise ausgeführt sein, vorzugsweise in Wabenbauweise. Er kann jedoch auch als ein Kunststoff-Spritzgußteil mit Verstärkungsrippen auf der der Führungsfläche abgewandten Seite ausgebildet sein.For the purpose of saving weight, the impact body can be of lightweight construction be, preferably in honeycomb construction. However, it can also be used as a plastic injection molded part be formed with reinforcing ribs on the side facing away from the guide surface.
Auf einfache Weise kann der jeweilige Prallkörper mittels einer Schraub- oder Nietverbindung am vorgesehenen Anordnungsbauteil des Kraftfahrzeuges befestigt werden. Aus diesem Grunde ist die Verformungsschutzeinrichtung auch nachrüstbar. In a simple manner, the respective impact body can be screwed or Rivet connection to be attached to the intended arrangement component of the motor vehicle. For this reason, the deformation protection device can also be retrofitted.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen schematisch:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the the accompanying drawing shows schematically:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines unterhalb von Längsträgern angeordneten Kraftstofftanks mit der erfindungsgemäßen Verformungseinrichtung, Fig. 1 is a side view of a below the longitudinal beams arranged fuel tank with the invention the deforming means,
Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Anordnung, Fig. 2 is a plan view of this assembly,
Fig. 3a eine Seitenansicht eines Prallkörpers, Fig. 3a is a side view of an impact body,
Fig. 3b eine Rückansicht des Prallkörpers und FIG. 3b is a rear view of the impact body and
Fig. 3c eine Draufsicht auf diese. Fig. 3c is a plan view of this.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anordnung eines Kraftstofftanks 1 weist hier eine aus zwei Prallkörpern 2 gebildete erfindungsgemäße Verformungsschutzeinrichtung VS auf. Die Prallkörper 2 sind jeweils mit einer Nietverbindung N an einer als Hohlflanschprofil ausgebildeten Quertraverse 3 direkt unterhalb von zwei Längsträgern 4 befestigt und füllen nach Art eines Einlegeteiles den jeweiligen Eckbereich zwischen diesen aus. Der Kraftstofftank 1 ist durch Spannbänder 5, die einenends am Längsträger 4 und andernends an der Quertraverse 3 befestigt sind, gehaltert.The arrangement of a fuel tank 1 shown in FIGS . 1 and 2 here has a deformation protection device VS according to the invention formed from two impact bodies 2 . The impact bodies 2 are each fastened with a rivet connection N to a cross-beam 3 designed as a hollow flange profile directly below two longitudinal beams 4 and fill the respective corner area between them in the manner of an insert part. The fuel tank 1 is held by tensioning straps 5 , which are attached at one end to the side member 4 and at the other end to the crossbar 3 .
Die Prallkörper 2 sind, wie in den Fig. 3a bis 3c dargestellt ist, quaderförmig gestaltet und weisen auf der dem Kraftstofftank 1 zuzuwendenden Seite im oberen Endbereich einen Vorsprung 6 auf, der zwischen der horizontalen Deckfläche 7 und der tankseitigen vertikalen Seitenfläche 8 eine Führungsfläche 9 bildet, die zur Seitenfläche 8 einen stumpfen Winkel von 135° hat. Die Führungsfläche 9 mündet in die Seitenfläche 8 mit einem gekrümmten Flächenbereich 10.The impact bodies 2 are, as shown in FIGS . 3a to 3c, cuboid-shaped and have a projection 6 in the upper end region on the side facing the fuel tank 1 , which has a guide surface 9 between the horizontal cover surface 7 and the tank-side vertical side surface 8 forms, which has an obtuse angle of 135 ° to the side surface 8 . The guide surface 9 opens into the side surface 8 with a curved surface region 10 .
Die hier klotzartig ausgeführten Prallkörper 2 sind vorzugsweise Kunststoff-Spritzgußteile und weisen hier auf der dem Kraftstofftank 1 abgewandten Seite Rippen 11 zur Gewichts reduzierung auf.The impact bodies 2 designed here in block form are preferably plastic injection molded parts and here have ribs 11 on the side facing away from the fuel tank 1 for weight reduction.
Der Kraftstofftank 1 ist so ausgebildet und angeordnet, daß er an der Seitenfläche 8 des jeweiligen Prallkörpers 2 satt anliegt, jedoch zur jeweiligen Führungsfläche 9 Spiel hat. Diese Maßnahme erleichtert die Montage des Kraftstofftanks 1, der fest zwischen den Spannbändern 5, den Seitenflächen 8 der beiden Prallkörper 2 und den Längsträgern 4 angeordnet wird.The fuel tank 1 is designed and arranged such that it fits snugly against the side surface 8 of the respective impact body 2 , but has play with the respective guide surface 9 . This measure facilitates the assembly of the fuel tank 1 , which is firmly arranged between the straps 5 , the side faces 8 of the two impact bodies 2 and the side members 4 .
Wird nun der Kraftstofftank 1 bei einem Aufprall trägheitsbedingt an die Prallkörper 2 und dabei an die Führungsflächen 9 gepreßt, wird er durch diese nach unten gedrückt und kann im Eckbereich zwischen dem jeweiligen Längsträger 4 und der Quertraverse 3 nicht verklemmen und gegebenenfalls an den relativ schmalen und scharfkantigen Längsträgern 4 oder der Quertraverse 3 beschädigt werden. Im Falle einer aufprallbedingten Verformung der Längsträger 4 in Verbindung mit einer Lockerung der Spannbänder 5 oder gar deren Zerstörung kann der Tank infolge des Abgleitens an den Führungsflächen 9 nach unten ausweichen, ohne deformiert zu werden.If the fuel tank 1 is pressed due to inertia to the impact body 2 and thereby to the guide surfaces 9 , it is pressed down by this and can not jam in the corner area between the respective side member 4 and the crossbar 3 and possibly on the relatively narrow and sharp-edged side members 4 or the crossbar 3 are damaged. In the event of an impact-related deformation of the longitudinal beams 4 in connection with a loosening of the tensioning straps 5 or even their destruction, the tank can move downward as a result of the sliding on the guide surfaces 9 without being deformed.
Bevorzugte Werkstoffe für die Prallkörper sind beispielsweise Polypropylen, Styropor, Aluminium oder Stahl. Die Konstruktion kann als Vollteil, Hohlteil oder Verbundteil (z. B. Kunststoff mit eingeschäumter oder eingegossener Metalleinlage) ausgeführt sein. Denkbar ist auch die Gestaltung des Prallkörpers als ein Blechteil, das direkt am Fahrzeugaufbau lösbar oder unlösbar befestigt ist.Preferred materials for the impact bodies are, for example, polypropylene, polystyrene, Aluminum or steel. The construction can be a full part, hollow part or composite part (e.g. Plastic with foamed or cast metal insert). Conceivable is also the design of the impact body as a sheet metal part that directly on the vehicle body is detachably or permanently attached.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |