DE4331900A1 - Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einer in einer Halterung angeordneten Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Vorderwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der Regel sind in dem Aufnahmeraum zumindest eine Batterie, Steuergeräte, Bremskraftverstärker mit Hauptbremszylinder und ein Antriebsaggregat untergebracht, das nicht notwendigerweise eine Brennkraftmaschine zu sein braucht, sondern auch durch einen von der zumindest einen Batterie gespeisten Elektromotor gebildet sein kann. In diesem Fall ist in der Regel eine Viel­ zahl von Batterien vorhanden, die in relativ dichter Anordnung (unter Wahrung von Klimatisierungsspalten) in der Aufnahme gelagert sind. Alle diese Einrichtungen folgen in Längsrichtung des Fahrzeugs dicht aufeinander, so daß der Deformationsweg für die Deformationselemente, die beispielsweise in Längsträger des Fahrzeugs integriert sind, im Crashfall infolge Aufblockgehens der verschiedenen Einrichtungen relativ klein ist; die Folge davon ist das Auftreten für die Fahrzeuginsassen gefährlich hoher Verzögerungen beim Crash.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einfachen, billigen Mitteln bzw. Maßnahmen so zu gestalten, daß trotz dichter Ausfüllung des Auf­ nahmeraums mit Betriebseinrichtungen ein großer Deformationsweg im Crashfall gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäße Neigung der beispielsweise trog­ artigen Aufnahme für die zumindest eine Batterie schräg nach vorn wird also im Crashfall die Trägheit der Batterie in eine schräg nach vorn oben weisende, auf die Batterie wirkende Kraft solcher Größe umgesetzt, daß die Batterie unter Aufhebung von mechanischen und elektrischen Verbindungen zum eigentlichen Fahrzeug aus der Ebene der anderen Betriebseinrichtungen heraus­ bewegt wird. Dadurch entsteht gleichsam ein Hohlraum, der zur Vergrößerung des Deformationswegs und damit zur Energieumsetzung ausgenutzt wird.

Wie in den Unteransprüchen zum Ausdruck gebracht wird, kann die Batterieaufnahme von vornherein unter einem derartigen Winkel geneigt angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Aufnahme während des normalen Betriebs des Fahrzeugs unter einem kleine­ ren Winkel gegen die Horizontale, eingeschlossen den Winkel 0°, anzuordnen und ihr beispielsweise ständerartige Abstützungen solcher Auslegung und Anlenkung am Fahrzeug zuzuordnen, daß die Aufnahme erst bei einem Crash, beispielsweise durch beginnende Verformung des Vorderwagens, in ihren definierten Winkel ge­ schwenkt wird.

Bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug dient die Aufnahme in der Regel zur Unterbringung von mehreren, beispielsweise in zwei in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Reihen angeordneten Batterien. In diesem Falle kann es genügen, den definierten Win­ kel so zu bemessen, daß nur die Batterien der hinteren Batterie­ reihe beim Crash aus der Aufnahme bewegt werden.

Ein Beispiel für diesen Fall wird im folgenden anhand der Zeich­ nung erläutert, die einen Längsschnitt durch hier interessieren­ de Teile des Vorderwagens eines Personenkraftfahrzeugs zeigt.

Der vor der Spritzwand 1 liegende Vorderwagen enthält die im Crashfall deformierbaren Längsträger 2, die durch die querver­ laufende Stoßstange 3 in üblicher Weise verbunden sind, und bil­ det den Aufnahmeraum 4 für eine Vielzahl von Betriebseinrich­ tungen des Fahrzeugs, von denen in der Zeichnung außer dem Bremskraftverstärker 5 nur die beiden Batterien 6 und 7 nebst ihrer trogartigen Aufnahme 8 gezeigt sind. Zwischen den Batte­ rien 6 und 7 erkennt man den üblichen Klimatisierungsspalt 9.

Als Unfallgegner ist in diesem Fall die Wand 10 angenommen. Die Deformationselemente in den Längsträgern 2 dienen beim Aufprall auf das Hindernis 10 dazu, durch Verformung kinetische Energie abzubauen und dadurch eine für die Fahrzeuginsassen erträgliche Verzögerung sicherzustellen. Da, wie gesagt, die Betriebsein­ richtungen in dem Aufnahmeraum 4 in Längsrichtung des Fahrzeugs dicht aufeinanderfolgen, besteht an sich die Gefahr, daß beim Crash diese Betriebseinrichtungen sehr schnell auf Block gehen und demgemäß der Deformationsweg sehr klein wird. Dem wirkt die Erfindung durch geneigte Anordnung der Batterieaufnahme 8 entge­ gen, und zwar ist diese um einen Winkel β nach vorn geneigt, der so dimensioniert ist, daß die bei einer bestimmten Aufprall­ schwere auf zumindest die hintere Batterie wirkende verzöge­ rungsbedingte Trägheitskraft eine zum Herausheben der Batterie entsprechend Pfeil 11 ausreichende Größe besitzt. Bei dieser Aufwärtsbewegung der zumindest einen hinteren Batterie 7 werden in vorteilhafter Weise ihre elektrischen Verbindungen aufge­ hoben. Von entscheidender Bedeutung ist aber, daß dann die Batterieaufnahme 8 am bisherigen Ort der hinteren Batterie 7 einen Hohlraum bildet, der durch Deformation der Batterieauf­ nahme 8 einen zusätzlichen Deformationsweg für die Deformations­ elemente in den Längsträgern 2 sicherstellt.

Wie in der Figur bei 12 und 13 angedeutet, besteht auch die Mög­ lichkeit, die Batterieaufnahme 8 während des normalen Betriebs des Fahrzeugs unter einem Winkel β gegen die Horizontale anzu­ ordnen, der kleiner als der für den beschriebenen Aufwärtsbewe­ gungseffekt erforderliche Winkel ist. Durch entsprechende Bemes­ sung und Anlenkung der Stützen 12 und 13 (hintere Stütze 13 länger als vordere Stütze 12) wird dann bei beginnender Verfor­ mung des Vorderwagens die Batterieaufnahme 8 in ihre erforder­ liche geneigte Stellung geschwenkt.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß die Batterie­ aufnahme 8 den Bremskraftverstärker 5 im Crashfall ebenfalls nach oben bewegt.

Im übrigen kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Motor­ haube 13 die Aufwärtsbewegung der Batterie begrenzt, so daß diese den eigentlichen Fahrzeugverbund nicht verläßt.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßer Kraftfahr­ zeug-Vorderwagen geschaffen, der trotz dichter Ausfüllung des von ihm gebildeten Aufnahmeraums für verschiedene Betriebsein­ richtungen des Fahrzeugs im Crashfall eine große Deformations­ länge besitzt.

Claims (3)

1. Kraftfahrzeug-Vorderwagen mit einem Aufnahmeraum für Kom­ ponenten von Betriebseinrichtungen des Fahrzeugs, darunter zumindest eine in einer Halterung angeordnete elektrische Batterie, und mit Deformationselementen zur Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit im Crashfall, dadurch gekennzeichnet, daß die Batteriehalterung (8) zu­ mindest im Crashfall um einen Winkel (β) gegen die Horizon­ tale nach vorn geneigt ist, der das trägheitsbedingte Heraus­ bewegen der Batterie (7) aus der Aufnahme (8) sicherstellt.

2. Vorderwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Halterung (8) für zumindest zwei in Fahrzeuglängsrich­ tung hintereinander angeordnete Batterien (6, 7) die Halte­ rung (8) um einen Winkel (β) gegen die Horizontale nach vorn geneigt ist, der das trägheitsbedingte Herausbewegen der zumindest einen hinteren Batterie (7) sicherstellt.

3. Vorderwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) auf derart bemessenen und fahrzeug­ seitig abgestützten vorderen und hinteren Ständern (12, 13) gelagert ist, daß sie den Neigungswinkel (β) erst im Crash­ fall einnimmt.