DE202023103270U1

DE202023103270U1 - Vorrichtung zum Koppeln von Frontanbaugeräten an ein Fahrzeug und Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung

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Publication number: DE202023103270U1
Application number: DE202023103270.2U
Authority: DE
Original assignee: Kunath Fahrzeugbau GmbH
Current assignee: Kunath Fahrzeugbau GmbH
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2023-06-14
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2033-06-15

Abstract

Vorrichtung (1) zum Koppeln von Anbaugeräten, insbesondere Frontanbaugeräten, an ein Fahrzeug, die Vorrichtung aufweisend
- zwei erste Anbindungsplatten (4.1, 4.2), welche parallel angeordnet jeweils mit einer Einpunktaufnahme an einem ersten Drehpunkt (5.1) von Längsträgern (3) einer Fahrzeugkarosserie (2) im Bereich einer aufpralldämpfenden Struktur (6) der Längsträger (3) aufgenommen sind, wobei zwischen den ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) eine Kopplungseinrichtung für mindestens ein Anbaugerät aufgenommen ist,
- zwei zweite Anbindungsplatten (13.1, 13.2), welche in einer Längsausrichtung (X) der Fahrzeugkarosserie (2) von den ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) beabstandet parallel angeordnet jeweils mit einer Zwei- oder Mehrpunktbefestigung an den Längsträgern (3) der Fahrzeugkarosserie (2), vorzugsweise im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur (6) der Längsträger (3), befestigt sind, und
- zwei jeweils eine erste Anbindungsplatte (4.1, 4.2) und eine zweite Anbindungsplatte (13.1, 13.2) verbindende Koppelstangen (12), wobei die Koppelstangen (12) jeweils mit einem ersten Ende (12.1) an einem zweiten Drehpunkt (5.2) an der ersten Anbindungsplatte (4.1, 4.2) und mit einem zweiten Ende (12.2) an einem dritten Drehpunkt (5.3) an der zweiten Anbindungsplatte (13.1, 13.2) derart befestigt sind, dass die ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) und die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) bei einer Deformation der aufpralldämpfenden Struktur (6) relativ zueinander verschiebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Koppeln von Anbaugeräten, insbesondere Frontanbaugeräten an ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
In der Fahrzeugtechnik dienen Anbaugeräte wie beispielsweise Räumschilde als Zusatzwerkzeuge, um verschiedenartige Arbeitsvorgänge ausführen zu können. Sie sind für eine Reihe von Geräten verfügbar und können eine hydraulische Anbindung aufweisen. Frontanbaugeräte werden im Bereich des Vorderwagens an einer Fahrzeugkarosserie üblicherweise an den Längsträgern eines Fahrzeugrahmens einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs mit spezifischen Montageteilen befestigt. Bei konventionellen Vorrichtungen sind die Montageteile, welche in ihrer Grundform aus Anbindungsplatten, Rohren, Trägern oder Profilen bestehen, unter Ausbildung einer starren Konstruktion miteinander verbunden. Dies steht in Konflikt mit Fahrzeugrahmenkonstruktionen, welche im Bereich der Längsträger, insbesondere im Bereich des Vorderwagens, einen Verformungsbereich als aufpralldämpfende Struktur aufweisen. Der Verformungsbereich einer Fahrzeugkarosserie ist ein entscheidendes Sicherheitsmerkmal, das bei Kollisionen oder Unfällen eine wichtige Rolle spielt. Dieser Bereich ist so konzipiert, dass er die Insassen vor den Auswirkungen des Aufpralls schützt, indem er die Energie absorbiert und auf eine kontrollierte Weise ableitet. Wenn jedoch starre Frontanbaugeräte in diesem Bereich angeordnet sind, können sie diese Schutzeigenschaften beeinträchtigen.
Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass starre Vorrichtungen für Frontanbaugeräte im Verformungsbereich die Energieabsorption und -ableitung beeinträchtigen können. Die Konstruktion solcher starren Vorrichtungen, insbesondere wenn sie aus starren Materialien wie Metall bestehen, kann dazu führen, dass die Energie nicht effektiv verteilt oder absorbiert wird. Damit kann bei einer Kollision weniger Energie abgebaut werden, was zu einem größeren Verletzungsrisiko für die Insassen und zu einem größeren Schadensrisiko für das Fahrzeug führt. Bereits bei geringfügigen Krafteinwirkungen kann die Fahrzeugkarosserie an den Befestigungspunkten geschwächt werden oder brechen. Dies kann die Wirksamkeit der Sicherheitssysteme des Fahrzeugs, wie Airbags oder Sicherheitsgurte, beeinträchtigen und somit ebenfalls das Verletzungsrisiko für die Insassen erhöhen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Koppeln von Anbaugeräten, insbesondere Frontanbaugeräten an ein Fahrzeug vorzuschlagen, mit welcher die bekannten Nachteile verringert oder vermieden werden können. Die Vorrichtung soll insbesondere geeignet sein, sich im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs mit der Verformungsstruktur der Fahrzeugkarosserie gerichtet zu verformen.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Vorrichtung zum Koppeln von Anbaugeräten, insbesondere Frontanbaugeräten, an ein Fahrzeug weist zwei erste Anbindungsplatten und zwei zweite Anbindungsplatten auf, welche spiegelgleich ausgebildet sind. Die ersten Anbindungsplatten sind parallel angeordnet jeweils mit einer Einpunktbefestigung beziehungsweise mit einer Einpunktaufnahme an einem ersten Drehpunkt von Längsträgern einer Fahrzeugkarosserie im Bereich einer aufpralldämpfenden Struktur der Längsträger aufgenommen. Die ersten Anbindungsplatten sind vorzugsweise im Frontbereich der Längsträger der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Zwischen den ersten Anbindungsplatten ist eine Kopplungseinrichtung für mindestens ein Anbaugerät aufgenommen. Die Kopplungseinrichtung kann in an sich bekannter Weise mit einer Aufnahmestruktur in Form einer Halterung für Anbaugeräte ausgebildet sein und elektrische, pneumatische oder hydraulische Anschlüsse aufweisen.
Die zwei zweiten Anbindungsplatten sind in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie, das heiß in einer Längsrichtung der Längsträger, von den ersten Anbindungsplatten beabstandet parallel angeordnet jeweils mit einer Zwei- oder Mehrpunktbefestigung beziehungsweise mit einer Zwei- oder Mehrpunktaufnahme an den Längsträgern der Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur der Längsträger, befestigt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung zwei jeweils eine erste Anbindungsplatte und eine zweite Anbindungsplatte verbindende Koppelstangen, wobei die Koppelstangen jeweils mit einem ersten Ende an einem zweiten Drehpunkt an der ersten Anbindungsplatte und mit einem zweiten Ende an einem dritten Drehpunkt an der zweiten Anbindungsplatte derart befestigt sind, dass die ersten Anbindungsplatten und die zweiten Anbindungsplatten bei einer Deformation der aufpralldämpfenden Struktur relativ zueinander verschiebbar sind. Die Koppelstangen stellen somit jeweils eine gelenkige Verbindung jeweils zwischen einer ersten Anbindungsplatte und einer zweiten Anbindungsplatte her, welche an demselben Längsträger befestigt sind, wobei die Verbindung der Koppelstangen die Position der ersten Anbindungsplatten fixiert beziehungsweise eine Verschwenkung der ersten Anbindungsplatten um den ersten Drehpunkt blockiert.
Die Konzeption der Erfindung beruht auf einer Vorrichtung mit paarweise parallel an Längsträgern eines Fahrzeugrahmens einer Fahrzeugkarosserie angeordneten Anbindungsplatten, welche an den Drehpunkten gelenkig so miteinander verbunden sind, dass eine tragfähige, selbstblockierende Struktur ausgebildet ist, welche sich bei einer Verformung, insbesondere Stauchung der Längsträger im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur mit der Stauchung mitbewegt, indem die ersten und zweiten Anbindungsplatten relativ zueinander verschoben werden können. Vorteilhaft wird eine Deformation eines Verformungsbereichs durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht beeinträchtigt. Unter dem Merkmalsbegriff Einpunktbefestigung beziehungsweise Einpunktaufnahme ist zu verstehen, dass die ersten Anbindungsplatten lediglich punktuell an dem ersten Drehpunkt an den Längsträgern der Fahrzeugkarosserie aufgenommen sind. Dadurch sind die ersten Anbindungsplatten im Fall einer Verformung der Längsträger an der Einpunktaufnahme um den ersten Drehpunkt schwenkbar ausgebildet. An dem ersten Drehpunkt kann jeweils ein Positionierungsbolzen aus einer Seitenfläche des jeweiligen Längsträgers herausragen, wobei die ersten Anbindungsplatten Bolzenaufnahmelöcher aufweisen, mit welchen die ersten Anbindungsplatten auf die Positionierungsbolzen aufgesteckt sind. An ihren vorstehenden Enden können die Positionierungsbolzen Sicherungselemente wie Muttern oder Splinte aufweisen, um ein herunterrutschen der ersten Anbindungsplatten von den Positionierungsbolzen zu verhindern.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Demontage von einzelnen Komponenten der Vorrichtung nach einem Unfall, das heißt nach einer Deformation der Längsträger, erleichtert ist, so dass eine verbesserte Zugänglichkeit bezüglich der deformierten Karossiere gewährleistet werden kann. Dadurch sind die Chancen einer Reparaturmöglichkeit erhöht und die Kosten können verringert werden. Damit kann gegebenenfalls auch eine günstige Typenklasse der Fahrzeugversicherung erreicht werden.
Die geometrische Ausgestaltung der ersten und zweiten Anbindungsplatten ist möglichst einfach, um die Produktionskosten gering zu halten. So weisen die ersten und zweiten Anbindungsplatten jeweils zwei gegenüberliegende Flachseiten auf, welche von einer Schmalseite eingefasst sind. Es können Öffnungen oder Gewindebohrungen zur Befestigung von Peripherie vorgesehen sein. Eine parallele Anordnung der Anbindungsplatten bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die ersten Anbindungsplatten als solche und die zweiten Anbindungsplatten als solche jeweils mit Flachseiten gegenüberliegend angeordnet sind. Dabei sind die ersten und zweiten Anbindungsplatten mit ihren jeweils den Längsträgern zugewandten Flachseiten an Seitenflächen der Längsträger angeordnet. Die zweiten Anbindungsplatten können ebenfalls mindestens zwei Bolzenaufnahmelöcher aufweisen, mit welchen die zweiten Anbindungsplatten auf an den Längsträgern seitlich herausragenden Positionierungsbolzen aufgesteckt sind. Zur Befestigung kann eine Verschraubung an den Längsseiten ausgebildet sein.
Die Verbindung der Koppelstangen an der ersten und der zweiten Anbindungsplatte kann mit einer Schraubenverbindung, Bolzenverbindung oder Schraubbolzenverbindung ausgebildet sein, wobei auch Kombinationen möglich sind. Beispielsweise können die ersten und die zweiten Anbindungsplatten an den jeweiligen Drehpunktpositionen Löcher zur Aufnahme einer Schraubenverbindung oder Bolzenverbindung aufweisen, wobei die Koppelstange an ihren gegenüberliegenden Enden entsprechend korrespondierende Öffnungen aufweist. Denkbar ist weiterhin eine Ausgestaltung, bei welcher die ersten Anbindungsplatten und/oder die zweiten Anbindungsplatten an den jeweiligen Drehpunktpositionen senkrecht aus der Flachseite hervorstehende feste Bolzen, beispielsweise Gewindebolzen, aufweisen, welche als Aufnahme für eine Koppelstange dienen, wobei die Koppelstangen an dem jeweiligen Ende entsprechende Öffnungen aufweisen. Alternativ können die Koppelstangen feste Bolzen, speziell Gewindebolzen, aufweisen, welche zur Kopplung mit der ersten und der zweiten Anbindungsplatte in entsprechend korrespondierende Öffnungen an den Drehpunkten der ersten und der zweiten Anbindungsplatte eingesteckt und verbunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung können zur Verbindung der Koppelstangen am zweiten Drehpunkt der ersten Anbindungsplatten sowie zur Verbindung am dritten Drehpunkt der zweiten Anbindungsplatten jeweils Splintbolzen eingesetzt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Vorrichtung zwei Winkelelemente aufweisen, welche zur Abstützung des ersten Drehpunkts mit einer abgewinkelten Seite auf einer Oberseite oder einer Unterseite der Längsträger aufliegend an dem ersten Drehpunkt von den Längsträgern aufgenommen sind, wobei die abgewinkelten Seiten der Winkelelemente mit der Oberseite oder der Unterseite der Längsträger verschraubt sind. Die Winkelelemente sind wie die ersten Anbindungsplatten mit Flachseiten parallel angeordnet, wobei die an dem ersten Drehpunkt aufgenommene Winkelseite der Winkelelemente jeweils zwischen den ersten Anbindungsplatten und den Längsträgern aufgenommen sind. Der erste Drehpunkt kann jeweils mit seitlich aus den Längsträgern herausragenden Bolzen ausgebildet sein, wobei zunächst die Winkelelemente und anschließend die ersten Anbindungsplatten auf die Bolzen aufgesteckt werden. Alternativ können Positionierungsbolzen eingesetzt werden, wobei die Positionierungsbolzen in die Längsträger eingeschraubt werden. Die Winkelelemente und die ersten Anbindungsplatten weisen entsprechende Bolzenaufnahmeöffnungen auf. Die Winkelelemente sind vorzugsweise mit ihren abgewinkelten Seiten an den Unterseiten der Längsträger anliegend mit den Längsträgern verschraubt. Vorteilhaft wird dadurch eine verbesserte Lastverteilung erreicht, wenn an der Kopplungseinrichtung ein Anbaugerät befestigt ist. Damit wird der erste Drehpunkt entlastet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung können die ersten Anbindungsplatten gegenüber den zweiten Anbindungsplatten parallel versetzt angeordnet sein, wobei die Koppelstangen jeweils zwischen einer ersten Anbindungsplatte und einer zweiten Anbindungsplatte angeordnet sind. Infolge der in Längsausrichtung der Längsträger parallel versetzen Anordnung der ersten und zweiten Anbindungsplatten können sich die ersten und zweiten Anbindungsplatten bei Verformungen in der Längsrichtung aneinander und an der Koppelstange vorbeibewegen, so dass eine Verformung der Längsträger nicht beeinträchtigt wird.
Die tragende Struktur der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass die Anordnung der Positionen der Drehpunkte selbstblockierend ist.
Demgemäß kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass eine Anordnung aus den Positionen des ersten Drehpunkts, des zweiten Drehpunkts, an welchem das erste Ende der Koppelstange an der ersten Anbindungsplatte befestigt ist, und des dritten Drehpunkts, an welchem das zweite Ende der Koppelstange an der zweiten Anbindungsplatte befestigt ist, ein Dreieck bilden, welches am zweiten Drehpunkt einen rechten Winkel, vorzugsweise einen stumpfen Winkel, aufweist. Das heißt, dass der Winkel, welcher mit dem zweiten Drehpunkt als Bezugspunkt zwischen dem ersten und dem dritten Drehpunkt gebildet ist, mindestens 90°, vorzugsweise 95° bis 105°, jedoch kleiner als 180° ist.
Die Kopplungseinrichtung kann einen Querträger mit gegenüberliegenden axialen Stirnseiten aufweisen, an welchen plattenförmige Querträgerhalterungen befestigt sind, wobei die plattenförmigen Querträgerhalterungen flächig mit den ersten Anbindungsplatten verbunden sind. Die Ausrichtung des Querträgers ist quer zur Längsausrichtung der Längsträger. Der Querträger kann eine vorzugsweise mittig ausgerichtete Öse aufweisen.
Die ersten und die zweiten Anbindungsplatten können jeweils auf seitlich aus den Längsträgern herausragenden Positionierungsbolzen aufgesteckt sein. Dabei kann eine Befestigung der zweiten Anbindungsplatten an den Seiten der Längsträger mittels einer Verschraubung vorgesehen sein.
Gemäß einer Weiterbildung, welche ohne eine Verschraubung an den Längsträgern auskommt, können die zweiten Anbindungsplatten an einer den Längsträgern abgewandten Flachseite jeweils mindestens eine rechtwinkelig ausgerichtete Querplattenaufnahme und eine mittels einer Schraubenverbindung mit der Querplattenaufnahme verbundene Querplatte aufweisen, welche auf einer Oberseite oder einer Unterseite des Längsträgers aufliegend einen Anpressdruck ausübt, wenn die Schraubenverbindung angezogen wird. Bei der Querplattenaufnahme handelt es sich um eine senkrecht aus einer Flachseite der zweiten Anbindungsplatten herausragende Platte, welche im Verbund mit der Schraubenverbindung und der Querplatte eine zusätzliche Abstützung zur Befestigung der zweiten Anbindungsplatten quer zur seitlichen Aufnahme auf den Positionierungsbolzen der Längsträger ermöglicht. Bei einer Ausgestaltung mit zwei Querplattenaufnahmen, wobei eine erste Querplatte, welche beispielsweise eine obere Querplatte bildet, auf einer Oberseite eines Längsträgers aufliegt und eine zweite Querplatte, welche beispielsweise eine untere Querplatte bildet, auf einer Unterseite des Längsträgers aufliegt, kann zusätzlich eine Klemmkraft zwischen den Querplatten ausgeübt werden, wodurch die Befestigung der zweiten Anbindungsplatten unterstützt wird, ohne dass die zweiten Anbindungsplatten direkt mit den Längsträgern verschraubt werden müssen. Dabei kann die zweite Querplatte, beispielsweise eine untere Querplatte, als Gegenhalter für die erste Querplatte, beispielsweise eine obere Querplatte, ausgebildet sein. Weiter kann vorgesehen sein, dass eine als Gegenhalter wirkende Querplatte als umgebogener Bereich aus dem Material der zweiten Anbindungsplatten ausgebildet ist.
Demzufolge können die zweiten Anbindungsplatten jeweils mindestens eine Querplatte aufweisen, welche senkrecht zu einer Flachseite der zweiten Anbindungsplatten ausgerichtet mit einer Flachseite an einer Oberseite oder einer Unterseite des Längsträgers anliegen, um die zweiten Anbindungsplatten gegen eine Verdrehung abzustützen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die zweiten Anbindungsplatten jeweils zwei Querplatten aufweisen, von welchen eine obere Querplatte mit einer Flachseite auf einer Oberseite der Längsträger aufliegt und eine untere Querplatte als ein gebogenes Element aus dem Material der zweiten Anbindungsplatten ausgebildet mit einer Flachseite auf einer Unterseite der Längsträger aufliegt, wobei die obere Querplatte von einer rechtwinkelig zu einer Flachseite der zweiten Anbindungsplatten ausgerichteten Querplattenaufnahme derart mittels einer Schraubenverbindung gekoppelt ist, dass ein Anziehen der Schraubenverbindung einen Anpressdruck auf die zwischen den Flachseiten der oberen und unteren Querplatten eingeklemmten Längsträger bewirkt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die zweiten Anbindungsplatten an einer den Längsträgern zugewandten Flachseite jeweils mindestens eine rechtwinkelig ausgerichtete Querplatte aufweisen, welche an einer Oberseite oder einer Unterseite des Längsträgers anliegen, um die zweiten Anbindungsplatten gegen eine Verdrehung abzustützen. Vorteilhaft können die zweiten Anbindungsplatten gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung an einer den Längsträgern zugewandten Flachseite jeweils eine obere Querplatte und eine untere Querplatte aufweisen, zwischen welchen der Längsträger eingefasst ist. Dabei kann/können die mindestens eine Querplatte oder die obere und die untere Querplatte jeweils als ein gebogenes Element aus dem Material der zweiten Anbindungsplatten ausgebildet sein. Alternativ können auch separate Winkelelemente zur Befestigung der Querplatten eingesetzt sein.
Der Einsatz von Querplatten trägt zu einer verbesserten Lastverteilung der Vorrichtung auf die Längsträger bei. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz der Querplatten eine adaptive Befestigungsmöglichkeit der zweiten Anbindungsplatten an unterschiedlich dimensionierte Längsträger.
Zur alternativen Befestigung der ersten und zweiten Anbindungsplatten mit ihren den Längsträgern zugewandten Flachseiten an den Längsträgerseiten können die ersten und zweiten Anbindungsplatten Öffnungen zur Verschraubung an den Längsträgern aufweisen. Somit können die ersten und zweiten Anbindungsplatten alternativ mit Schrauben an den Längsträgern befestigt werden, wobei in den Längsträgern korrespondierende Gewindelöcher ausgebildet sind.
Die zweiten Anbindungsplatten können jeweils mindestens eine Öffnung in Form eines Langlochs aufweisen, um ein Montagespiel zu ermöglichen.
Die Anbindungsplatten, die Koppelstangen und die Kopplungseinrichtung sind vorzugsweise aus Stahl ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise mit einer Ausrichtung der Kopplungseinrichtung zur Fahrzeugfront an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Ferner ist eine Anbringung am Fahrzeugheck möglich, wobei die Vorrichtung mit einer Ausrichtung der Kopplungseinrichtung zum Fahrzeugheck an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, welche zumindest zwei parallel angeordneten Längsträger aufweist, welche ihrerseits einen Bereich mit einer aufpralldämpfenden Struktur aufweisen, wobei im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur eine Vorrichtung gemäß einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

1: eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Fahrzeugkarosserie und
2: eine schematische Perspektivdarstellung des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne die Fahrzeugkarosserie,
3: eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausgestaltung und
4: die in 3 gezeigte Ausgestaltung in einer transparenten Darstellung.

Wiederkehrende Merkmale sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 1 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 an einer Fahrzeugkarosserie 2, welche zwei parallel angeordnete Längsträger 3 aufweist. Die Längsträger 3 sind in einer Längsausrichtung X (Pfeilrichtung) ausgerichtet, welche im Wesentlichen einer vorwärts gerichteten Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs entspricht, wenn sich das Fahrzeug auf einer ebenen Oberfläche befindet beziehungsweise fortbewegt.
Die Vorrichtung 1 umfasst zwei spiegelgleich ausgebildete erste Anbindungsplatten 4.1 und 4.2, welche mit ihren gegenüberliegenden Flachseiten parallel angeordnet jeweils an einer Außenseite der Längsträger 3 mit einer Einpunktaufnahme an einem ersten Drehpunkt 5.1 an den Längsträgern 3 der Fahrzeugkarosserie 2 aufgenommen sind. Dabei sind die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 mit Bolzenaufnahmeöffnungen an den ersten Drehpunkten 5.1 auf Positionierungsbolzen 5.1.1 aufgesteckt, wobei die Positionierungsbolzen 5.1.1 jeweils auf der nach außen weisenden Längsträgerseite 3.1 in die Längsträger 3 eingeschraubt sind. Die Positionierungsbolzen 5.1.1 am ersten Drehpunkt 5.1 dienen somit als eine Art Aufhängung für die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2. Die Anordnung der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 befindet sich nahe dem Frontende der Längsträger 3 in einem Bereich einer aufpralldämpfenden Struktur 6, welche zur Absorption einer Aufprallenergie deformierbar ist.
Wie zu erkennen ist, überragen die Unterseiten der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 die Unterseiten der Längsträger 3. Im Bereich des über die Unterseite der Längsträger 3 hinausragenden Überstandes der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 sind Aufnahmelöcher zur Befestigung von Querträgerhalterungen 8 der Kopplungseinrichtung ausgebildet. Die ebenfalls plattenförmig ausgebildeten Querträgerhalterungen 8 sind flächig an den inneren Flachseiten der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 anliegend mit diesen verbunden. Zur Verbindung zwischen den Querträgerhalterungen 8 und den ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 sind Schraubenverbindungen 7 vorgesehen. Dementsprechend weisen die Querträgerhalterungen 8 Öffnungen auf, welche mit Aufnahmelöchern der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 korrespondieren.
Die Kopplungseinrichtung umfasst weiter einen Querträger 9 mit gegenüberliegenden axialen Stirnseiten, an welchen die plattenförmigen Querträgerhalterungen 8 mit jeweils vier Nieten befestigt sind. Der Querträger 9 ist mit den axial stirnseitig befestigten Querträgerhalterungen 8 zwischen den ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 angeordnet. Die Ausrichtung des Querträgers 9 ist quer zur Längsausrichtung X der Längsträger 3. In der Mitte weist der Querträger 9 eine in der Längsausrichtung X ausgerichtete Öse auf. Von der Mitte beabstandet sind an dem Querträger 9 weiterhin zwei Aufnahmen 10 zur Aufnahme eines Frontanbaugerätes ausgebildet. Jede Aufnahme 10 weist zwei parallel beabstandet angeordnete Aufnahmeplatten mit jeweils korrespondierenden Öffnungen als Bolzen oder Schraubendurchführungen auf. Die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 weisen einen sich zum Fahrzeugheck hin verjüngenden Abschnitt 11 auf, an dessen Ende ein Loch eingebracht ist. Die Position des Lochs am Ende des verjüngenden Abschnitts 11 markiert die Position des zweiten Drehpunkts 5.2, an welchem ein erstens Ende 12.1 einer Koppelstange 12 mittels einer Schraubenverbindung 7 befestigt ist. Dabei sind die Koppelstangen 12 mit ihren ersten Enden 12.1 jeweils an der der Längsträgerseite 3.1 zugewandten inneren Flachseite der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 angeordnet befestigt. Das zweite Ende 12.2 der Koppelstangen 12 ist an einem dritten Drehpunkt 5.3 befestigt, welcher sich an den zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 befindet. Der dritte Drehpunkt 5.3 bildet eine Aufnahme für die Koppelstangen 12 an den zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 jeweils auf der den Längsträgerseiten 3.1 abgewandten Seite der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2.
Die zwei zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 sind in der Längsausrichtung X der Fahrzeugkarosserie 2, das heißt in der Längsausrichtung X der Längsträger 3, von den ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 beabstandet parallel angeordnet. Dabei weist jede der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 drei Bolzenaufnahmelöcher auf, mit welchen die zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 auf Positionierungsbolzen 14 aufgesteckt an den Längsträgerseiten 3.1 verschraubt sind, so dass die zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 mit ihren Flachseiten an den Längsträgerseiten 3.1 positioniert und fixiert sind. Die Anordnung der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 befindet sich am Übergang im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur 6 der Längsträger 3. An ihren Unterseiten weisen die zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 jeweils einen umgebogenen Bereich auf, welcher auf die innere Flachseite der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 bezogen senkrecht ausgerichtet ist. Dieser umgebogene Bereich, welcher in 2 zu erkennen ist, bildet eine Querplatte 18, welche mit ihrer Flachseite an einer Unterseite der Längsträger 3 anliegt. Weiterhin weisen die zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 an ihren äußeren Seiten, das heißt an den den Längsträgerseiten 3.1 abgewandten Seiten, jeweils eine rechtwinkelig ausgerichtete Querplattenaufnahme 15 auf. Die Querplattenaufnahmen 15 sind als rechtwinklig umgebogene Bereiche aus dem Material der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 ausgebildet. An den Querplattenaufnahmen 15 ist jeweils eine Querplatte 16 mit einer Schraubenverbindung 16.1 befestigt, wobei die Querplatten 16 mit ihren Flachseiten auf einer Oberseite des jeweiligen Längsträgers 3 aufliegen. Die Querplatten 16 und 18 sind in diesem Ausführungsbeispiel vertikal versetzt angeordnet. Die Querplattenaufnahmen 15 weisen jeweils eine mit der Querplatte 16 verbundene Spannschraube 16.2 auf, welche zwischen den Querplatten 16 und 18 durch Verringerung eines Abstandes zwischen den Querplattenaufnahmen 15 und den Querplatten 16 ein Anpressdruck auf die Längsträger 3, das heißt auf die Oberseite und die Unterseite der Längsträger 3, ausübt, wenn sie angezogen wird. Dabei werden die zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 mit den Querplatten 16 und 18 an die Längsträger 3 geklemmt, was zur Befestigung der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 beiträgt.
In Längsausrichtung X sind die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 gegenüber den zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 parallel versetzt angeordnet, wobei die Koppelstangen 12 jeweils zwischen einer ersten Anbindungsplatten 4.1/4.2 und einer zweiten Anbindungsplatte 13.1/13.2 angeordnet sind. Das bedeutet, dass die ersten Enden 12.1 der Koppelstangen 12 an dem zweiten Drehpunkt 5.2 an einer den Längsträgern 3 zugewandten Innenseite der ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 angeordnet sind, wobei die zweiten Enden 12.2 der Koppelstangen 12 an dem dritten Drehpunkt 5.3 an einer den Längsträgern 3 abgewandten äußeren Flachseite (Außenseite) der zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 befestigt ist. Die Koppelstangen 12 stellen jeweils eine gelenkige Verbindung jeweils zwischen einer ersten Anbindungsplatte 4.1/4.2 und einer zweiten Anbindungsplatte 13.1/13.2 her, wobei die Verbindung der Koppelstangen 12 eine Verschwenkung der ersten Anbindungsplatten 4.1/4.2 um den ersten Drehpunkt 5.1 blockiert.
Zwischen den ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 und den Längsträgerseiten 3.1 sind an dem ersten Drehpunkt 5.1 jeweils Winkelelemente 17 von den Positionierungsbolzen 5.1.1 aufgenommen. Von den Positionierungsbolzen 5.1.1 aufgenommen sind die Winkelelemente 17 zur Abstützung des Drehpunkts 5.1 mit der Unterseite der Längsträger 3 verbunden. Die Anbindung der Winkelelemente 17 an die Längsträger 3 ist in der 2 näher erläutert.
Die Positionierungsbolzen 5.1.1 weisen Distanzbuchsen auf, um einen Abstand zwischen den ersten Anbindungsplatten 4.1/4.2 und den Längsträgerseiten 3.1 zu gewährleisten. Dieser Abstand ist erforderlich, um den parallelen Versatz der ersten Anbindungsplatten 4.1/4.2 und zweiten Anbindungsplatten 13.1/13.2 zu ermöglichen.
Die 2 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ohne die Fahrzeugkarosserie 2, das heißt ohne die Längsträger 3. Zur Abstützung des ersten Drehpunkts 5.1 sind von den Positionierungsbolzen 5.1.1 Winkelelemente 17 aufgenommen, welche mit einer abgewinkelten Seite auf einer Unterseite der Längsträger 3 aufliegend mit der Unterseite der Längsträger 3 mittels Schrauben 17.1 verschraubbar sind. Die spiegelgleich ausgebildeten Winkelelemente 17 weisen einen rechten Winkel auf und sind wie die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 mit Flachseiten parallel angeordnet, wobei die an dem ersten Drehpunkt 5.1 aufgenommene Winkelseite der Winkelelemente 17 jeweils zwischen den ersten Anbindungsplatten 4.1/4.2 und den Längsträgern 3 aufgenommen sind.
Die 3 zeigt eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Es wird auf den in der 3 sichtbaren Teil der Vorrichtung 1 Bezug genommen. Der erste Drehpunkt 5.1, der zweite Drehpunkt 5.2, welcher sich am Ende des verjüngenden Abschnitts 11 der ersten Anbindungsplatte 4.1 befindet, und der an der zweiten Anbindungsplatte 13.1 befindliche dritte Drehpunkt 5.3 bilden ein Dreieck. Dabei sind der verjüngende Abschnitt 11 mit der Position des zweiten Drehpunkts 5.2 und die Länge der Koppelstange 12 so gewählt, dass der von der Position des ersten Drehpunkts 5.1 und der Position des dritten Drehpunkts 5.3 am zweiten Drehpunkt 5.2 gebildete Winkel größer als 90° ist.
Am zweiten Drehpunkt 5.2 ist die Koppelstange 12 mit ihrem ersten Ende 12.1 mittels einer Verschraubung mit der ersten Anbindungsplatte 4.1 verbunden, wobei das zweite Ende 12.2 der Koppelstange 12 an dem dritten Drehpunkt 5.3 mit einem Splintbolzen mit der zweite Anbindungsplatte 13.1 verbunden ist.
Die zweite Anbindungsplatte 13.1 steckt mit den Bolzenaufnahmelöchern auf den Positionierungsbolzen 14, welche in dem Längsträger 3 eingeschraubt sind. Die obere Querplatte 16 liegt auf einer Oberseite des Längsträgers 3 auf, wobei die untere Querplatte 18 als Gegenhalter wirkend flächig an einer Unterseite des Längsträgers 3 anliegt. Durch Anziehen der Spannschraube 16.2, welche die Querplattenaufnahme 15 und die oberen Querplatte 16 miteinander verbindet, wird ein Anpressdruck auf die Ober- und Unterseite des Längsträgers 3 ausgeübt, wodurch die zweite Anbindungsplatte 13.1 in ihrer Position an dem Längsträger 3 befestigt wird. Die Spannschraube 16.2 ist in der gezeigten Seitenansicht von der Schraubenverbindung 16.1 verdeckt. Gleichermaßen ist die auf der gegenüberliegenden Seite der Fahrzeugkarosserie 2 an dem Längsträger 3 angeordnete zweite Anbindungsplatte 13.2 befestigt.
Bei einer Kollision wird die aufpralldämpfende Struktur 6 der Längsträger 3 zusammengeschoben. Dabei bewegen sich die aus den ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 gebildete vordere Anbindung und die aus den zweiten Anbindungsplatten 13.1 und 13.2 gebildete hintere Anbindung relativ aufeinander zu. Die ersten Anbindungsplatten 4.1 und 4.2 und die Koppelstangen 12 verschieben sich dabei in Form einer Schwenkbewegung, ohne die Verformung der Längsträger 3 zu beeinträchtigen.
Die 4 zeigt die in 3 gezeigte Ausgestaltung der Vorrichtung 1 in einer transparenten Darstellung.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Fahrzeugkarosserie
3: Längsträger
3.1: Längsträgerseite
4.1/4.2: erste Anbindungsplatten
5.1: erster Drehpunkt
5.1.1: Positionierungsbolzen
5.2: zweiter Drehpunkt
5.3: dritter Drehpunkt
6: aufpralldämpfende Struktur
7: Schraubenverbindung
8: Querträgerhalterung
9: Querträger
10: Aufnahmen
11: verjüngender Abschnitt
12: Koppelstange
12.1: erstes Ende der Koppelstange
12.2: zweites Ende der Koppelstange
13.1/13.2: zweite Anbindungsplatten
14: Positionierungsbolzen
15: Querplattenaufnahme
16: Querplatte / obere Querplatte
16.1: Schraubenverbindung
16.2: Spannschraube
17: Winkelelement
17.1: Schrauben
18: Querplatte / untere Querplatte
X: Längsausrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Koppeln von Anbaugeräten, insbesondere Frontanbaugeräten, an ein Fahrzeug, die Vorrichtung aufweisend - zwei erste Anbindungsplatten (4.1, 4.2), welche parallel angeordnet jeweils mit einer Einpunktaufnahme an einem ersten Drehpunkt (5.1) von Längsträgern (3) einer Fahrzeugkarosserie (2) im Bereich einer aufpralldämpfenden Struktur (6) der Längsträger (3) aufgenommen sind, wobei zwischen den ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) eine Kopplungseinrichtung für mindestens ein Anbaugerät aufgenommen ist, - zwei zweite Anbindungsplatten (13.1, 13.2), welche in einer Längsausrichtung (X) der Fahrzeugkarosserie (2) von den ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) beabstandet parallel angeordnet jeweils mit einer Zwei- oder Mehrpunktbefestigung an den Längsträgern (3) der Fahrzeugkarosserie (2), vorzugsweise im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur (6) der Längsträger (3), befestigt sind, und - zwei jeweils eine erste Anbindungsplatte (4.1, 4.2) und eine zweite Anbindungsplatte (13.1, 13.2) verbindende Koppelstangen (12), wobei die Koppelstangen (12) jeweils mit einem ersten Ende (12.1) an einem zweiten Drehpunkt (5.2) an der ersten Anbindungsplatte (4.1, 4.2) und mit einem zweiten Ende (12.2) an einem dritten Drehpunkt (5.3) an der zweiten Anbindungsplatte (13.1, 13.2) derart befestigt sind, dass die ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) und die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) bei einer Deformation der aufpralldämpfenden Struktur (6) relativ zueinander verschiebbar sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, ferner aufweisend zwei Winkelelemente (17), welche zur Abstützung des ersten Drehpunkts (5.1) mit einer abgewinkelten Seite auf einer Oberseite oder einer Unterseite der Längsträger (3) aufliegend an dem ersten Drehpunkt (5.1) von den Längsträgern (3) aufgenommen sind, wobei die abgewinkelten Seiten der Winkelelemente (17) mit der Oberseite oder der Unterseite der Längsträger (3) verschraubt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) gegenüber den zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) parallel versetzt angeordnet sind, wobei die Koppelstangen (12) jeweils zwischen einer ersten Anbindungsplatte (4.1, 4.2) und einer zweiten Anbindungsplatte (13.1, 13.2) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung aus den Positionen des ersten Drehpunkts (5.1), des zweiten Drehpunkts (5.2) und des dritten Drehpunkts (5.3) ein Dreieck bildet, welches am zweiten Drehpunkt (5.2) einen rechten Winkel, vorzugsweise einen stumpfen Winkel aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung einen Querträger (9) mit gegenüberliegenden axialen Stirnseiten aufweist, an welchen plattenförmige Querträgerhalterungen (8) befestigt sind, wobei die plattenförmigen Querträgerhalterungen (8) flächig mit den ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) verbunden sind.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (9) eine vorzugsweise mittig ausgerichtete Öse aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) jeweils mindestens eine Querplatte (16, 18) aufweisen, welche senkrecht zu einer Flachseite der zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) ausgerichtet mit einer Flachseite an einer Oberseite oder einer Unterseite des Längsträgers (3) anliegen, um die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) gegen eine Verdrehung abzustützen.
Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) jeweils zwei Querplatten (16, 18) aufweisen, von welchen eine obere Querplatte (16) mit einer Flachseite auf einer Oberseite der Längsträger (3) aufliegt und eine untere Querplatte (18) als ein gebogenes Element aus dem Material der zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) ausgebildet mit einer Flachseite auf einer Unterseite der Längsträger (3) aufliegt, wobei die obere Querplatte (16) von einer rechtwinkelig zu einer Flachseite der zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) ausgerichteten Querplattenaufnahme (15) derart mittels einer Schraubenverbindung gekoppelt ist, dass ein Anziehen der Schraubenverbindung einen Anpressdruck auf die zwischen den Flachseiten der oberen und unteren Querplatten (16, 18) eingeklemmten Längsträger (3) bewirkt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Koppelstangen (12) am zweiten Drehpunkt (5.2) der ersten Anbindungsplatten (4.1, 4.2) sowie zur Verbindung am dritten Drehpunkt (5.3) der zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) jeweils Splintbolzen eingesetzt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anbindungsplatten (13.1, 13.2) jeweils mindestens eine Öffnung in Form eines Langlochs aufweisen.
Fahrzeug, aufweisend eine Fahrzeugkarosserie (2) mit parallel angeordneten Längsträgern (3), welche einen Bereich mit einer aufpralldämpfenden Struktur (6) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der aufpralldämpfenden Struktur (6) eine Vorrichtung (1) mit den Merkmalen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 angeordnet ist.