EP0388411A1 - Anordnung eines frontseitigen antriebsaggregats in einem kraftfahrzeug - Google Patents
Anordnung eines frontseitigen antriebsaggregats in einem kraftfahrzeugInfo
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- EP0388411A1 EP0388411A1 EP88909093A EP88909093A EP0388411A1 EP 0388411 A1 EP0388411 A1 EP 0388411A1 EP 88909093 A EP88909093 A EP 88909093A EP 88909093 A EP88909093 A EP 88909093A EP 0388411 A1 EP0388411 A1 EP 0388411A1
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- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
- B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
- B62D1/197—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible incorporating devices for preventing ingress of the steering column into the passengers space in case of accident
Definitions
- the invention relates to an arrangement of a front-side drive unit comprising an engine and a transmission in a motor vehicle, in which the body floor is formed with a tunnel-like central longitudinal beam, in which the end of the drive unit facing the passenger compartment projects and the drive unit has a bearing there. and has support device.
- a drive unit which consists of an internal combustion engine with a flange-mounted gear
- the internal combustion engine is mounted on both sides.
- the flanged gearbox projects into a central tunnel and is supported once in its central area so that a three-point bearing is formed for the drive unit.
- the base of the bearing points should be as large as possible, which can still be improved here.
- both the steering wheel and the seat belt mechanism 1b are connected with ropes which are connected to the drive unit or a "cable catcher" on the drive unit via a deflection device. If the drive unit is moved rearward to the passenger compartment in the event of a strong front impact, the steering wheel is pulled away from the possible head impact area in the direction of the dashboard and the seat belts are pretensioned at the same time. In order to obtain a suitable arrangement for the cable deflection, the cable catcher is located relatively far from the transmission on the passenger compartment. Given the large number of vehicle types with the option of choosing
- the object of the invention is an arrangement
- the bearing and support device du forms a support tube protruding into the central longitudinal member in the longitudinal direction of the vehicle as an extension of the drive unit. Since in conventional vehicle designs with an A drive unit consisting of an internal combustion engine and a flanged-on transmission, the transmission usually points in the direction of the passenger compartment, the carrier tube is usually designed as an extension of the transmission housing. In another known drive unit arrangement, the internal combustion engine and the transmission are divided and separated in each case in a front and rear area of the vehicle and connected via a central tube. This central tube can also be used as a support tube according to the invention.
- the carrier tube can in principle have all possible cross sections and can also be formed from Vo material for various applications.
- a round or square cross section of a hollow tube with the advantages of high energy absorption by so-called folding bulges of inexpensive manufacture and processing and a desired low weight is preferably used.
- connection between the drive unit or gear housing and the support tube must be fixed due to the bearing and support function of the support tube. According to claim 3, it is therefore proposed to either cast on the support tube directly o to insert and / or screw on the drive unit.
- the support tube results in connection with the above-mentioned safety device for pulling the steering wheel away and for pretensioning the seat belts.
- the cable catcher is attached to the support tube so that it can be moved and locked securely.
- the attitude to tightening the ropes becomes l by moving the cable catcher on the support tube and then locking, the length of the support tube serving as the adjustment length.
- the support tube is located in a torque bearing arranged in the central longitudinal support.
- the drive unit is supported with the desired large base of the bearing points.
- the arrangement according to claim 6 is particularly favorable if the support tube is supported far back at its free end in the torque bearing. This results in quiet storage
- Claim 7 proposes to design the carrier tube in such a way that when it is subjected to a force, its longitudinal
- a support or abutment is provided in the central longitudinal beam in the area of the free end of the support tube, which is of a very solid design and on which the end face of the support tube rests when the front face is strong.
- the carrier tube is shortened by folding and absorbs a certain proportion of the impact energy. On the one hand, this leads to an advantageous increase in overall energy consumption and, on the other hand, to the fact that the
- FIG. Shows an arrangement of a drive unit on the front with an extension through a support tube, on which a cable catcher is adjustably fastened and which is used for mounting the drive unit.
- 5 shows the arrangement of a drive unit 1 on the front side in a motor vehicle, in which the body floor is provided with a central longitudinal beam 2 designed in the manner of a tunnel.
- the drive unit 1 consists of a motor 3 and a flange-mounted thereon
- Transmission 4 The transmission 4 or its housing is extended in the vehicle longitudinal direction by a carrier tube 5. Both the end of the drive unit facing the passenger compartment and the extension through the carrier tube 5 protrude into the central longitudinal member 2.
- the drive unit 1 comprising the motor 3 and the transmission 4 is mounted on the body by two motor bearings 6 which are each laterally attached to the motor 3 and by a torque bearing 7 in the central longitudinal member 2.
- the motor mounts 6 and the torque mounts 7 essentially contain rubber-metal elements with possibly liquid-filled damper chambers for elastic support.
- the base for the mounting of the drive unit 1 is through the support tube 5 towards the rear the third bearing point displacing the passenger compartment is large in the desired manner. An acoustically favorable mounting of the drive unit 1 can thus be carried out with low unit movements and high comfort.
- a support bearing 8 in the form of a metal plate filling the central longitudinal beam 2 is arranged in the central longitudinal beam 2 after the moment bearing 7.
- the carrier tube 5 is round or square in cross-section and specifically designed for deformation by folding when a force applied in the axial direction acts on the carrier tube 5.
- the formation for a targeted deformation by folding is indicated schematically by notches 9.
- the cable catcher 14 is moved in the direction of the passenger compartment and the deflection part 13 is also held on the body.
- Another rope 18 is connected to seat belts (not shown). This rope 18 is also connected to the seat belt
- the cable catcher 14 is slidably arranged along the support tube 5
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Description
B E S C H R E I B U N G
Anordnung eines f ontseitigen Antriebs¬ aggregats in einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines frontseitigen An¬ triebsaggregats aus Motor und Getriebe in einem Kraftfahr¬ zeug, bei welchem der Karosserieboden mit einem tunnelartigen Mittellängsträger ausgebildet ist, in welchem das dem Fahr¬ gastraum zugewandte Ende des Antriebsaggregats hineinragt und dort das Antriebsaggregat eine Lager- und Abstützvorrichtung aufweist.
Bei einer bekannten Abstützung eines Antriebsaggregats (DE-OS 25 06 303), das aus einer Brennkraftmaschine mit angeflansch¬ tem Getriebe besteht, ist die Brennkraftmaschine zu beiden Seiten gelagert. Das angeflanschte Getriebe ragt in einen Mitteltunnel und ist in seinem mittleren Bereich nach unten einmal gelagert, so daß insgesamt für das Antriebsaggregat eine Dreipunktlagerung gebildet ist. Für eine ruhige Lagerung mit kleinen Bewegungen des Antriebsaggregats und hohem Kom¬ fort soll die Basis der Lagerpunkte möglichst groß sein, was hier noch verbesserungsfähig ist.
Weiter ist es bekannt, bei einem Frontaufprall mit hoher Auf¬ prallenergie das Antriebsaggregat in den tunnelartigen Mittel¬ längsträger eindringen zu lassen und somit Aufprallenergie über Verformungen aufzunehmen. Bei einem Aufprall mit höherer Geschwindigkeit und sehr hoher Aufprallenergie kann die Ener¬ gieaufnahme mit der bekannten Konstruktion nicht ausreichend sein.
2
, Bei einem starken Frontaufprall eines Fahrzeugs ist häufig festzustellen, daß der Fahrzeuglenker trotz angelegtem Sicher heitsgurt mit dem Kopf auf das Lenkrad aufschlägt. Dies wird hervorgerufen durch die starke Vorverlagerung des Oberkörpers
5 und des Kopfes oder zusätzlich durch den Umstand, daß beim Frontaufprall über die Lenksäule das Lenkrad in den Fahrgast¬ raum verschoben wird. Zudem werden die Sicherheitsgurte mit üblicher Automatik erst nach einem kurzen Beschleunigungsweg in ihrem Abrollmechanismus arretiert, wodurch eine gefähr- 0 liehe starke Vorverlagerung des Oberkörpers sowohl beim Fahr¬ zeuglenker als auch bei einem Beifahrer vorkommen kann. Eine wesentliche Verbesserung bei diesem Problem wird durch eine bekannte Sicherheitseinrichtung (DE-OS 16 55 597 bzw. System "procon-ten") erreicht. Bei dieser Sicherheitsvorrichtung ist
, _ sowohl das Lenkrad als auch der Sicherheitsgurtmechanismus lb mit Seilen verbunden, die über eine Umlenkvorrichtung mit dem Antriebsaggregat bzw. einen "Seilfänger" am Antriebsaggregat verbunden sind. Wenn bei einem starken Frontaufprall das An¬ triebsaggregat nach hinten zum Fahrgastraum verschoben wird, werden das Lenkrad aus dem möglichen Kopfaufschlagbereich in Richtung auf das Armaturenbrett weggezogen und zugleich die Sicherheitsgurte vorgespannt. Um eine zweckmäßige Anordnung für die Seilumlenkung zu erhalten, liegt der Seilfänger rela¬ tiv weit zum Fahrgastraum hin am Getriebe. Bei der Vielzahl von Fahrzeugtypen mit der Möglichkeit einer Wahl unterschied-
-_Q licher Antriebsaggregate bzw. unterschiedlicher Brennkraft¬ maschinen- und Getriebeausführungen ist es ersichtlich, daß der Seilfänger, über den die Seile laufen oder an dem sie be¬ festigt sind, an unterschiedlichen Stellen bei unterschied¬ lichen FahrZeugausführungen zu liegen kommt. Daher sind unter
30 schiedliche Seillängen mit dem Nachteil höherer Produktions¬ kosten, höherer Lagerhaltungskosten, etc. für unterschied¬ liche Fahrzeugvarianten erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Anordnung
35 eines frontseitigen Antriebsaggregats so weiterzubilden, daß eine für mehrere Anwendungen einsetzbare Lager- und Abstütz¬ vorrichtung am Antriebsaggregat zur Verfügung steht.
3 Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelös
Gemäß Anspruch 1 wird die Lager- und Abstützvorrichtung du ein in Fahrzeuglängsrichtung in den Mittellängsträger hine ragendes Trägerrohr als Verlängerung des Antriebsaggregats bildet. Da bei üblichen Fahrzeugkonstruktionen mit einem A triebsaggregat aus Brennkraftmaschine und angeflanschtem Getriebe das Getriebe meist in Richtung auf den Fahrgastra weist, wird das Trägerrohr üblicherweise als Verlängerung Getriebegehäuses ausgeführt sein. Bei einer anderen bekann Antriebsaggregat-Anordnung sind die Brennkraftmaschine und das Getriebe geteilt und jeweils in einem vorderen und hin ren Bereich des Fahrzeugs getrennt und über ein Zentralroh verbunden angeordnet. Auch dieses Zentralrohr kann als erf dungsgemäßes Trägerrohr verwendet werden.
Das Trägerrohr kann im Prinzip alle möglichen Querschnitte aufweisen und auch für verschiedene Anwendungsfälle aus Vo material gebildet sein. Bevorzugt wird jedoch ein runder o quadratischer Querschnitt eines hohlen Rohres mit den Vort len der hohen Energieaufnahme durch sogenanntes Faltbeulen der preisgünstigen Herstellung und Verarbeitung und einem gewünschten niedrigen Gewicht verwendet.
Die Verbindung zwischen Antriebsaggregat bzw. Getriebegehä und dem Trägerrohr muß aufgrund der Lager- und Abstützfunk tion des Trägerrohrs fest sein. Nach Anspruch 3 wird daher vorgeschlagen, das Trägerrohr entweder direkt anzugießen o am Antriebsaggregat einzustecken und/oder anzuschrauben.
Eine vorteilhafte Anwendung des Trägerrohrs ergibt sich in Verbindung mit der oben genannten Sicherheitseinrichtung z Wegziehen des Lenkrads und zum Vorspannen der Sicherheits¬ gurte . Der Seilf änger wird dazu auf dem Trägerrohr verschi bar und fest arretierbar angebracht . Dadurch können für al Fahr zeugvarianten mit unterschiedlicher Brennkraftmaschine oder unterschiedlichem Getriebe die gleichen Seillängen ve wendet werden . Die Einstellung zum Straffen der Seile wird
l durch Verschieben des Seilfängers am Trägerrohr und anschlie¬ ßendem Arretieren vorgenommen, wobei die Länge des Träger¬ rohrs als Einstellänge dient. Dies führt vorteilhaft zu einer Vereinheitlichung der Seillängen mit den bekannten Verbilli-
5 gungen bei einheitlichen Teilen in der Herstellung, der Lager¬ haltung, beim Kundendienst, etc.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 5, daß das Trägerröhr in einem im Mittellängsträger angeordneten Momentenlager abge-
!0 stützt ist, ergibt sich eine Lagerung des Antriebsaggregats mit einer gewünscht großen Basis der Lagerpunkte. Besonders günstig wird die Anordnung gemäß Anspruch 6, wenn das Träger¬ rohr weit hinten an seinem freien Ende in dem Momentenlager abgestützt ist. Es ergibt sich dadurch eine ruhige Lagerung
15 des Antriebsaggregats mit kleinen Bewegungsausschlägen und damit insgesamt eine Komfortverbesserung.
Mit Anspruch 7 wird vorgeschlagen, das Trägerrohr so auszubil¬ den, daß es sich bei einer Krafteinwirkung in seiner Längs-
20 achse gezielt verformt und faltet, wobei viel Energie aufge¬ nommen werden kann. Im Mittellängsträger im Bereich des frei¬ en Endes des Trägerrohres ist ein Abstütz- oder Widerlager vorgesehen, das sehr fest ausgeführt ist und an dem sich das Trägerrohr mit seiner Stirnseite bei einem starken Frontauf-
25 prall mit einer Verschiebung des Antriebsaggregats abstützt. Das Trägerrohr wird dabei durch Falten verkürzt und nimmt einen bestimmten Anteil der Aufprallenergie auf. Dies führt einerseits zu einer vorteilhaften Erhöhung der Energieauf¬ nahme insgesamt und andererseits dazu, daß vorteilhaft das An-
30 triebsaggregat erst später in den Bereich des Fahrgastraums nach hinten geschoben wird und dort eindringt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mit wei¬ teren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher erläutert. 3 Die einzige Fig. zeigt eine Anordnung eines frontseitigen An¬ triebsaggregats mit einer Verlängerung durch ein Trägerrohr, auf dem ein Seilfänger einstellbar befestigt ist und das zur Lagerung des Antriebsaggregats verwendet ist.
5 In Fig. 1 ist die Anordnung eines frontseitigen Antriebs¬ aggregats 1 in einem Kraftfahrzeug dargestellt, bei welchem der Karosserieboden mit einem tunnelartig ausgebildeten Mittellängsträger 2 versehen ist. Das Antriebsaggregat 1 besteht aus einem Motor 3 und einem daran angeflanschten
Getriebe 4. Das Getriebe 4 bzw. dessen Gehäuse ist durch ein Trägerrohr 5 in Fahrzeuglängsrichtung verlängert. Sowohl das dem Fahrgastraum zugewandte Ende des Antriebsaggregats als auch die Verlängerung durch das Trägerrohr 5 ragt in den Mittellängsträger 2 hinein.
Das Antriebsaggregat 1 aus Motor 3 und Getriebe 4 ist an der Karosserie durch zwei jeweils am Motor 3 seitlich angebrachte Motorlager 6 sowie durch ein Momentenlager 7 im Mittellängs¬ träger 2 gelagert. In das Momentenlager 7 ragt das freie Ende des Trägerrohrs 5, das dort elastisch abgestützt wird. Die Motorlager 6 und das Momentenlager 7 enthalten für eine ela¬ stische Abstützung im wesentlichen Gummi-Metall-Elemente mit ggf. flüssigkeitsgefüllten Dämpferkam ern. Die Basis für die Lagerung des Antriebsaggregats 1 ist durch den über- das Trägerrohr 5 weit nach hinten in Richtung auf den Fahrgast¬ raum versetzten dritten Lagerpunkt in gewünschter Weise groß. Dadurch kann eine akustisch günstige Lagerung des Antriebs¬ aggregats 1 mit geringen Aggregatbewegungen und hohem Komfort durchgeführt werden.
Im Mittellängsträger 2 nach dem Momentenlager 7 ist ein Abstützlager 8 in Form einer den Mittellängsträger 2 aus¬ füllenden Metallplatte angeordnet. Das Trägerrohr 5 ist im Querschnitt rund oder quadratisch sowie gezielt für eine Ver¬ formung durch Falten ausgebildet, wenn eine in Achsrichtung aufgebrachte Kraft auf das Trägerrohr 5 wirkt. Die Ausbildung für eine gezielte Verformung durch Falten ist schematisch durch Einkerbungen 9 angedeutet.
Bei einem starken Frontaufprall wird das Antriebsaggregat 1 und damit das Trägerrohr 5 in Richtung auf den Fahrgastraum entsprechend dem Pfeil 10 verschoben. Dabei stützt sich die Stirnseite 11 des Trägerrohrs 5 am Abstützlager 8 ab und das
6 , Trägerrohr 5 wird unter Aufnahme von Aufprallenergie in der vorgegebenen Weise gefaltet.
An der Karosserie sind zwei Umlenkteile 12, 13 links und 5 rechts vom Getriebe 4 fest angebracht. Ein weiteres Umlenk¬ teil ist als Seilfänger 14 am Trägerrohr 5 befestigt. Ein Seil 15 ist am Lenkrad 16 befestigt und über das Umlenkteil 13 und dem Seilfänger 14 zum Umlenkteil 12 geführt und dort gehalten. Bei einem starken Frontaufprall, bei dem das An- ιn triebsaggregat 1 in Richtung des Pfeiles 10 gegenüber der
Karosserie verschoben wird, wird das eine Ende des Seiles 15 im Bereich des Umlenkteils 12 festgehalten, der Seilfänger 14 wird in Richtung auf den Fahrgastraum verschoben und das Umlenkteil 13 wird an der Karosserie ebenfalls festgehalten.
, _ Dadurch wird das Seil 15 am Lenkrad 16 entlang des Pfeiles 17 lb bewegt und somit das Lenkrad 16 aus dem Kopfaufschlagbereich eines Fahrzeuglenkers gezogen.
Ein weiteres Seil 18 ist mit (nicht dargestellten") Sicher- eitsgurten verbunden. Dieses Seil 18 ist ebenfalls über die
20 Umlenkteile 12, 13 und den Seilfänger 14 geführt (in Fig. 1 sind die Seile 17 und 18 an den Umlenkteilen 12 und 13 sowie am Seilfänger 14 in der Höhe, senkrecht zur Zeichenebene, ver setzt). Wenn das Antriebsaggregat 1 bei einem starken Frontal aufprall in Richtung auf den Fahrgastraum bewegt wird, tritt
25 eine Seilbewegung entlang der Pfeile 19 ein, wodurch über das Seil 18 die Sicherheitsgurte vorgespannt werden.
Zur Einstellung und Straffung der Seile 15 und 18 ist der Seilfänger 14 entlang dem Trägerrohr 5 verschiebbar angeord¬
30 net und beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 20 in einer Verzahnung am Trägerrrohr 5 arretierbar. Die Arretierung des Seilfängers 14 am Trägerrohr 5 kann jedoch auch auf andere b kannte Art, wie durch Verklemmen, Verkeilen, Verschweißen nach Einstellung, etc. erfolgen. Zweckmäßig liegt aber der g
35 samte mögliche Einstellweg in einem vorderen, dem Getriebe 4 zugewandten Bereich am Trägerrohr 5, damit in jedem Fall ein ausreichender Weg für den Seilfänger 14 zur Bewegung der
1 Seile 17 und 18 bei einem Frontaufprall verbleibt.
Zusammenfassend wird festgestellt, daß die Verlängerung des
Antriebsaggregats 1 mit dem Trägerrohr 5 die dreifache Funk- c tion eines Einstellelements für einen Seilfänger 14, eines o
Lagerteils für die Lagerung des Antriebsaggregats 1 und eines energieaufnehmenden Auf rallelements aufweist.
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Claims
1. Anordnung eines frontseitigen Antriebsaggregats aus Motor und Getriebe in einem Kraftfahrzeug, bei welchem der Karosserieboden mit einem tunnelartig ausgebildeten Mittel¬ längsträger versehen ist, in welchen das dem Fahrgastraum zugewandte Ende des Antriebsaggregats hineinragt und dort das Antriebsaggregat eine Lager- und Abstützvorrichtung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lager- und Abstützvorrichtung ein in Fahrzeuglängs¬ richtung in den Mittellängsträger (2) hineinragendes Trägerrohr (5) als Verlängerung des Antriebsaggregats (i) ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr im Querschnitt rund oder quadratisch ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrohr (5) am Antriebsaggregat (1) bzw. einem Gehäuse davon angegossen oder eingesteckt und/oder ange¬ schraubt ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein Seilfänger (14) als Lager- und Umlenk¬ teil für wenigstens ein Seil (15, 18) einer Sicherheitsein¬ richtung zum Wegziehen eines Lenkrads (16) aus dem Kopfauf-
schlagbereich und/oder zum Vorspannen von Sicherheitsgur ten bei einem Frontaufprall mit einer Verschiebung des A triebsaggregats (1) auf dem Trägerrohr (5) verschiebbar und fest arretierbar angebracht ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geke zeichnet, daß das Trägerrohr (5) in einem im Mittellängs träger (2) angeordneten Momentenlager (7) abgestützt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß d Trägerrohr (5) mit seinem freien Ende in dem Momentenlag (7) abgestützt ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch geke zeichnet, daß das Trägerrohr (5) zur gezielten Verformun durch Falten ausgebildet ist, und
daß im Mittellängsträger (2) im Bereich des freien Endes des Trägerrohrs (5) ein Abstützlager (8) vorgesehen ist, an dem sich das Trägerrohr (5) mit seiner Stirnseite (11) bei einem starken Frontaufprall mit einer Verschiebung de Antriebsaggregats (1) abstützt, wobei das Trägerrohr (5) durch Falten Auf rallenergie aufnimmt.
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