DE3301709C2

DE3301709C2 - Anordnung eines Gelenkwellenlagers am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3301709C2
Application number: DE19833301709
Authority: DE
Inventors: Axel 8025 Unterhaching Halbig; Peter 8046 Garching Hens; Dieter Dipl.-Ing. 8919 Utting Pfanzeder; Fritz 8033 Planegg Ritzl; Hermann Dipl.-Ing. Siebold; Heinz 8000 München Stelzer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1987-03-26
Also published as: DE3301709A1

Abstract

Anordnung eines Gelenkwellenlagers am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges. Es wird eine Möglichkeit beschrieben zur Umwandlung der Stoßenergie bei einem Aufprall eines Kraftfahrzeuges. Die Energie wird dabei über die Gelenkwelle von dem Gelenkwellenlager (4) aufgenommen. Das Gelenkwellenlager (4) ist verschiebbar am Fahrzeugaufbau (1) gehalten. Bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs verschiebt sich das Gelenkwellenlager (4) nach hinten und verformt energieverzehrend ein Deformationsglied (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung eines Gelenkwellenlagers am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die bei einem Frontalaufprall eines Fahrzeuges freiwerdende Stoßenergie durch energieverzehrende Teile am Fahrzeug aufnehmen zu lassen. Die Gelenkwelle zwischen dem Motor und dem Achsantrieb kann hierzu ebenfalls einen Beitrag leisten. Die DE-OS 21 49 091 schlägt aus diesem Grunde vor, die Gelenkwelle deformierbar auszuführen. Die Gelenkwelle jedoch ist ein stark beanspruchtes Bauteil. Ihr ruhiger Lauf stellt hohe Anforderungen an ihre Konstruktion und ihre Anordnung im Kraftfahrzeug. Es dürfte daher schwierig sein, bei ihrer Konstruktion die genannte Funktion zusätzlich noch zu berücksichtigen.
Die DE-AS 22 13 725 sieht ein Verformungsteil auf der Gelenkwelle vor. Das Verformungsteil stützt sich bei axialer Verschiebung der Gelenkwelle an einem aufbaufesten Anschlag ab und wird unter Energieverzehr zusammengedrückt. Die Lösung ist aufwendig. Insbesondere wird das Formteil das Schwingungsverhalten der Gelenkwelle beeinflussen, was wiederum zu einem Mehraufwand an Abstimmungsarbeiten an dieser Welle führt. Außerdem müssen die entsprechenden Anschläge an dem Fahrzeugaufbau vorgesehen sein.
Die DE-OS 22 27 327 sieht eine Anordnung vor, bei der die Gelenkwelle einer Fahrzeuglenkung unter Energieverzehr verschiebbar am Fahrzeugaufbau festgelegt ist. Hierfür werden zwei ineinandergeschobene U-förmige Blechteile verwendet, wobei das eine Blechteil am Fahrzeugaufbau festgeschraubt und das andere Blechteil an einem Stützrohr der Lenksäule befestigt ist. Das Stützrohr selbst übernimmt die Lagerung der Gelenkwelle, hier der Lenkspindel. Das am Fahrzeugaufbau befestigte Blechteil weist einen in Richtung der Lenksäule verlaufenden Längsschlitz auf, in den ein mit dem zweiten Blechteil verbundener Schraubenschaft eingreift. Bei einem Frontalaufprall verschiebt der Körper des Fahrzeuginsassen die Lenksäule und damit das Stützrohr nach vorne. Dabei bewegt sich auch der Schraubenschaft entlang des Schlitzes des ersten Bauteils und weitet ihn unter Energieverzehr auf.
Die Konstruktion dieser Lösung ist ebenfalls aufwendig. Es werden hier zwei geformte Blechteile benötigt, die über geeignete Abstandselemente in ihrer richtigen Lage zueinander angeordnet werden müssen. Außerdem sind neben dem Schraubenschaft und dem Längsschlitz zusätzliche Führungselemente vorgesehen. Schließlich ist es fraglich, ob eine solche Lösung auch für Gelenkwellen vorgesehen sein kann, bei denen kein Stützrohr vorhanden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Anordnung eines Gelenkwellenlagers am Fahrzeugaufbau in einfacherer Weise auszulegen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs.
In einer zweckmäßigen Ausführung ist am Fahrzeugaufbau ein Lagerbock mit einem in Achsrichtung der Gelenkwelle verlaufenden Langloch befestigt. In diesem Langloch sitzt ein Führungselement, das wiederum am Gelenkwellenlager befestigt ist. Zwischen dem Führungselement und einem aufbaufesten Teil, sei es nun der Fahrzeugaufbau selbst oder der Lagerbock, erstreckt sich ein Deformationsglied. Das Deformationsglied hält in Achsrichtung der Gelenkwelle das Lager in seiner Einbaulage. Selbstverständlich kann das Deformationsglied statt an dem Führungselement am Gelenkwellenlager selbst befestigt sein.
Bei einem Frontalaufprall wird die Stoßenergie über den sich verformenden Frontteil des Kraftfahrzeuges auf den Motorgetriebeblock und damit auf die Gelenkwelle eingeleitet. Da wiederum die Gelenkwelle in dem mit dem Führungsglied verbundenen Gelenkwellenlager gehalten ist, wirkt die Kraft auf das Führungsglied. Dieses ist nun bestrebt, entlang des Langloches zu gleiten, indem es das Deformationsglied allmählich zusammendrückt. Ist die Verbindung zwischen Gelenkwelle und Gelenkwellenlager zu schwach, um den im Belastungsfall auftretenden Kraftstoß zu übertragen, ist es vorteilhaft, an der Gelenkwelle oder an dem Lager entsprechende Abstützschultern, Anlaufscheiben oder ähnliches vorzusehen.
Das Deformationsglied kann in verschiedenster Weise ausgeführt sein. Im einfachsten Fall ist es als Wellrohr ausgelegt, das zusätzlich Sicken aufweisen kann. Es ist aber auch ein Rohr nur mit Sicken vorstellbar. Außerdem könnte das Rohr an bestimmten Stellen aufgeweitet sein, um dadurch definierte Knickstellen zu erhalten. Ebenso kann hier ein Stülpzug entsprechend der DE-OS 21 56 783 verwendet werden. Es sind aber auch Zylinderkolbeneinheiten vorstellbar. Der Kolben kann dabei als Dorn ausgelegt sein, der während der Verschiebung den Zylinder aufweitet. Ebenso können im Zylinder Hindernisse wie eingesetzte Abreißelemente vorgesehen sein, die sich dem Kolben bei seiner Verschiebung in den Weg stellen. Auch läßt sich der Zylinder mit einem Deformationsmaterial füllen. Das Deformationsmaterial kann bestehen aus Kunststoffschaum oder einer Wabenstruktur, die in den Fachkreisen als "Honeycomb" bekannt ist. Ebenso läßt sich die Zylinderkolbeneinheit als Hydraulikeinheit ausführen mit einer Durchströmöffnung, für das sich dämpfend auswirkende Hindurchströmen der Hydraulikflüssigkeit während des Einfahrens des Kolbens.
Anregungen für die Auslegung eines solchen Deformationsgliedes lassen sich unter anderem aus der DE-AS 18 08 044, DE-OS 22 22 885 sowie der DE-AS 22 55 963 entnehmen.
Nachfolgend ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und in der Zeichnung näher dargestellt.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur das Bodenblech 1 einer nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie. Es kann sich hier aber auch um ein Versteifungselement im Bereich der Bodengruppe der Karosserie handeln. Am Bodenblech 1 ist durch Schweißen oder in sonstiger Weise ein Lagerbock 2 befestigt. Unterhalb des Lagerbocks verläuft eine Gelenkwelle 3, die wiederum nur abschnittsweise dargestellt ist. Die Gelenkwelle 3 führt in bekannter Weise vom Motorgetriebeblock zum Hinterachsantrieb. Sie ist gelagert in einem Gelenkwellenlager 4.
Das Gelenkwellenlager 4 selbst ist am Bodenblech 1 über den Lagerbock 2 gehalten. Dazu ist am Gelenkwellenlager 4 ein Führungselement 5 befestigt, das mit einem Kopf 5 a in einem Langloch 2 a des Lagerbockes 2 gehalten ist. Das Langloch 2 a verläuft in Achsrichtung der Gelenkwelle 3. Zwischen dem Führungselement 5 und einem jenseits des Langloches 2 a liegenden Abschnitt 2 b erstreckt sich ein Deformationsglied 6. Das Deformationsglied 6 ist sowohl am Führungselement 5 als auch an dem Abschnitt 2 b befestigt. Am Abschnitt 2 b kann das in einfacher Weise durch eine Schraubverbindung geschehen, wie dies mit 7 angedeutet ist. Das Deformationsglied ist in Richtung zu der Gelenkwelle 3 hin gewellt dargestellt. Damit soll symbolisch gezeigt sein, daß es in Achsrichtung der Gelenkwelle 3 verformbar ist.
Bei einer Krafteinleitung, wie sie in der Zeichnung durch den Pfeil 8 dargestellt ist, verschiebt sich das Gelenkwellenlager 4 und damit das Führungselement 5 nach hinten. Das Deformierungsglied 6 wird gestaucht und wandelt die für die Kraft 8 verantwortliche Stoßenergie in Verformungsarbeit um.

Claims

Anordnung einer Gelenkwelle an dem Aufbau eines Kraftfahrzeuges, wobei die Gelenkwelle über ein Gelenkwellenlager am Fahrzeugaufbau gehalten ist und ein bei Verschiebung der Gelenkwelle in ihrer Achsrichtung gegenüber dem Fahrzeugaufbau infolge eines Frontalaufpralls energieverzehrendes, in Achsrichtung der Gelenkwelle verformbares Deformationsglied einerseits mit dem Gelenkwellenlager und andererseits mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und das Gelenkwellenlager durch eine Führungseinrichtung in Achsrichtung der Gelenkwelle verschiebbar geführt ist, gekennzeichnet durch die Merkmale:

- am Fahrzeugaufbau ist ein Lagerbock (2) mit einem in Achsrichtung der Gelenkwelle (3) verlaufenden Langloch (2 a) befestigt;

- das Gelenkwellenlager (4) ist in seiner Einbaulage gehalten durch einen die Führungseinrichtung bildenden, mit ihm verbundenen und in das Langloch (2 a) des Lagerbocks (2) eingreifenden Führungsstift (5) und durch das zwischen dem Lagerbock (2) oder dem Fahrzeugaufbau und dem Führungsstift (5) oder dem Gelenkwellenlager (4) angeordnete Deformationsglied (6).