EP1519870A1 - Kraft bertragungselement - Google Patents

Kraft bertragungselement

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Publication number
EP1519870A1
EP1519870A1 EP03730106A EP03730106A EP1519870A1 EP 1519870 A1 EP1519870 A1 EP 1519870A1 EP 03730106 A EP03730106 A EP 03730106A EP 03730106 A EP03730106 A EP 03730106A EP 1519870 A1 EP1519870 A1 EP 1519870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission element
power transmission
element according
engine
force
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03730106A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen DECKER
Joachim Herre
Hans-Jürgen MAU
Matthias Nohr
Lutz Ristow
Alfred Schnabel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1519870A1 publication Critical patent/EP1519870A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B60K5/1208—Resilient supports
    • B60K5/1216—Resilient supports characterised by the location of the supports relative to the motor or to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body

Definitions

  • the invention relates to a power transmission element for an engine compartment, which is arranged in front of an engine that shifts in the engine compartment in the event of an impact.
  • the vehicle In the event of a vehicle colliding with an obstacle, the vehicle is braked abruptly, with sudden energy dissipation of the moving vehicle. Because the vehicle is not rigid, the vehicle is decelerated and thus the energy dissipated not at one stroke but over a certain period of time. If you plot the vehicle deceleration over time, you get a so-called deceleration or acceleration characteristic (negative acceleration of the vehicle). This deceleration characteristic depends on how the vehicle is constructed and - if you look at the front area of a vehicle - which units are arranged in it and so that each vehicle has a specific deceleration characteristic. It is particularly favorable with regard to loads on vehicle occupants if the deceleration begins as early as possible and then continues at the same level. This avoids delay peaks, i.e. high delays within a very short time, which put a heavy load on vehicle occupants.
  • Deceleration values are lower if there are cavities in the vehicle that do not offer any resistance to the impact. The reason for this is that you cannot dissipate energy through such cavities. If such cavities are arranged, for example, in front of an engine in a front area of a vehicle, most of the deceleration of the driving after a collision only when the cavities in front of the engine are pushed together and a block is formed in the cross member - engine - bodyshell. This means that the majority of the energy is only dissipated in the end over a short distance and in the shortest possible time, which leads to those deceleration peaks and thus to heavy loads on vehicle occupants. As the cavities are pushed together, time therefore lapses that is not used to absorb energy.
  • an impact element is known from DE 100 07 789 AI, which is arranged in a vehicle front area between a cross member and an engine block.
  • the impact element has the task of reducing damage to the engine, thereby reducing repair costs. It is characterized in that it has two stages connected in series and is integrated into the force path introduced into the engine compartment in the event of an impact.
  • a first reversible stage faces the engine block and is made of elastically deformable material. In the event of a slight impact, impact energy is introduced into the impact element and reduced by deformation of the first stage.
  • the second stage is an irreversible stage, which is plastically deformed when a certain force threshold is exceeded and is only activated when there is a stronger impact. In the event of an even stronger impact, however, most of the energy is only dissipated when the known power transmission element has already been deformed and a block is formed between the cross member, the engine and the bodyshell.
  • the present invention has for its object to provide a power transmission element that further increases the safety of vehicle occupants, in particular reduces the loads caused by a vehicle deceleration due to an impact. This object is achieved by a device with the features of claim 1.
  • the invention is characterized by a power transmission element which is arranged in the engine compartment and has different stages, the switchover from one stage to the other taking place as a function of the position of the engine in the engine compartment.
  • the force transmission element is integrated into a force path, which is created by the force introduced into the engine compartment in the event of an impact.
  • the arrangement according to the invention can be used to determine how much force is transmitted via this force path via the force transmission element. This results in the possibility of optimally setting the energy dissipation in an engine compartment in relation to the risk of injury to vehicle occupants.
  • the force transmission element according to the invention serves to distribute or redirect the impact force in the vehicle stem in such a way that deformation takes place at a time which is favorable for the occupants and at a location which is favorable for the occupants.
  • stage means different states that the force transmission element can assume in relation to the force transmitted by it. Depending on which stage is activated, the force transmission element can force directly onto other elements forward or interrupt the force path at least temporarily.
  • the means which initiate the transition from one stage to a next stage can also be activated after a predetermined time. It is conceivable to ascertain this predetermined time with the aid of tests, the time being selected at which the motor assumes a position which provides the most favorable result in relation to the occupant load. In order to determine the most favorable moment for switching, it is also conceivable to take into account the intensity or severity of the accident.
  • the transition from one stage to another stage can be carried out with the aid of pyrotechnic elements which are connected to a control unit which cooperates with sensors and from which they receive a signal at a desired moment.
  • pyrotechnic elements which are connected to a control unit which cooperates with sensors and from which they receive a signal at a desired moment.
  • other customary actuators such as electric motors.
  • the force transmission element according to the invention is arranged in front of the engine, so that the force introduced into the engine compartment by the impact is first introduced into the force transmission element and only then into the engine itself.
  • the force transmission element between the pulley level and the cooler is conceivable. If the force transmission element fills the entire space between these two elements, the impact force is introduced directly into the engine via the force transmission element. In this case, immediate means that not much time passes after the impact and that the stem has not yet been significantly deformed.
  • This arrangement makes it possible to influence the deceleration characteristic of a vehicle in such a way that the deceleration begins at an earlier point in time, where are reduced by the acceleration values as a whole. In other words, it is possible to achieve a long delay at a lower level. In this way, as uniform a acceleration as possible without deviating peaks is achieved on the path available overall for the deformation. This has a positive effect on the loads on the occupants.
  • Fig. 1 a sectional view of a power transmission element according to the invention in three different positions as well
  • the force transmission element 1 shows a power transmission element 1 according to the invention in section.
  • the force transmission element 1 consists of a first baffle plate 2 and a second baffle plate 3 aligned parallel to the first.
  • the two baffle plates 2 and 3 have receptacles 4 which serve to mount rods 5 arranged between the baffle plates 2, 3.
  • the rods 5 are arranged at a certain angle to the baffle plates and serve to transmit force between the two baffle plates 2, 3.
  • there are at least between the baffle plates 2, 3 three bars arranged. If reliable power transmission is also ensured in other ways is, it is conceivable to provide only two rods between the baffle plates 2, 3.
  • the baffle plate 3 is made in several parts - here in two parts. It consists of part 3a and part 3b. The two parts 3a and 3b of the baffle plate 3 are connected to one another by a screw 6.
  • the force transmission element 1 is rigid, which means that it transmits forces up to a certain threshold without being deformed itself.
  • Both the baffle plates 2, 3 and the bars 5 are designed for the load case to transmit forces without being deformed themselves.
  • the one-part baffle plate 2 can lie in front of the two-part baffle plate 3 in the direction of force application. A force introduced into the force transmission element is therefore first introduced into the one-part baffle plate 2 and then via the rods 5 into the multi-part baffle plate 3.
  • the power transmission element 1 can be arranged in front of the drive unit in an engine compartment. It is conceivable to provide this between the belt pulley level and the cooler.
  • the operation of the power transmission element 1 according to the invention is explained below with reference to FIGS. 1b and 1c. If, in the event of a vehicle colliding with an obstacle, the impact force is absorbed by a bumper unit, it is then introduced into the force transmission element 1. At this moment, the force transmission element 1 assumes the rigid state shown in FIG. In this stage, the forces are transmitted through the force transmission element 1 into units arranged behind the force transmission element 1, in particular into an engine block. As a result, the impact is opposed to great resistance at a very early point in time, so that the deceleration of the driving stuff also starts very early.
  • a transition to another stage takes place in the power transmission element 1 according to the invention.
  • This transition is triggered in that the connecting screw 6, which connects the two flapper parts 3a and 3b, is loosened. This can be done pyrotechnically, for example.
  • Such a triggering of the transition has the advantage that it can take place very quickly and the detected signal "engine touches the bulkhead" can be implemented very quickly.
  • the time of the transition can also take place depending on other positions of the engine in the engine compartment.
  • the power transmission element 1 contributes to influencing the deceleration characteristic without shortening the overall deformation path.
  • the energy is first conducted into the rear areas of the engine compartment, in order to then activate the second stage, whereby the dimensions of the power transmission element are suddenly minimized - deformation under a low force level - and thus additional deformation zones in the front area of the engine compartment are unlocked , During this period, hard force paths act via the deformation of the front axle parts and the shell, so that a uniform characteristic curve can be generated.
  • FIGS. 2a to 2c show a further exemplary embodiment of a force transmission element l x according to the invention, which consists of two intersecting rods 5 ". At the intersection of the rods 5 ⁇ , a joint 7 is provided which connects the two rods 5 ⁇ and a pivoting movement of the rods 5 to each other.
  • FIG. 2a shows the starting position of the force introduction element 1 * according to the invention; the force introduction element 1 ⁇ takes in this Representation of the first stage.
  • the force transmission element 1 In order to ensure reliable functioning of the arrangement according to the invention, the force transmission element 1 must be arranged such that the separating rod 6 ⁇ is oriented perpendicular to a direction of force application.
  • the direction of force introduction is indicated by the arrow F in FIG. 2b.
  • 2b shows the transition from the first to the second stage.
  • the separating rod 6 ⁇ was separated in the middle and the rods 5 ⁇ fold over the joint 7 in the direction of the arrows A.
  • the separation rod is separated in accordance with the separation screw 6 described above.
  • the final formation of the force transmission element l ⁇ is shown in FIG. 2c. In this way, the dimensions of the force transmission element l x are minimized.
  • the functioning of this embodiment corresponds to the embodiment described with reference to FIGS. 1a to 1c.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Um die Sicherheit von Fahrzeuginsassen zu erhöhen, insbesondere die Belastungen bei einer Fahrzeugverzögerung infolge eines Aufpralls zu reduzieren wird vorgeschlagen, ein Kraft übertragungselement (1) für einen Motorraum vorzusehen, welches zwei unterschiedliche Stufen aufweist. Dieses Kraftübertragungselement ist erfindungsgemäss in den durch den Aufprall eingeleiteten Kraftpfad eingebunden and kann in Abhängigkeit von der Position des Motors in dem Motorraum von einer Stufe auf einer andere Stufe umgeschaltet werden.

Description

Kraftübertragungselement
Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungselement für einen Motorraum, welches vor einem Motor angeordnet ist, der sich im Falle eines Aufpralls in dem Motorraum verschiebt.
Im Falle eines Aufpralls eines Fahrzeugs auf ein Hindernis wird das Fahrzeug abrupt abgebremst, wobei schlagartig Energie des sich bewegenden Fahrzeugs abgebaut wird. Weil das Fahrzeug nicht starr ist, erfolgt die Fahrzeugverzögerung und damit der Energieabbau nicht mit einem Schlag sondern über eine gewisse Zeit. Trägt man die Fahrzeugverzögerung über der Zeit auf, so erhält man eine sogenannte Verzögerungs- oder Beschleunigungskennline (negative Beschleunigung des Fahrzeugs) . Diese Verzögerungskennlinie ist abhängig davon, wie das Fahrzeug aufgebaut ist und - wenn man den Frontbereich eines Fahrzeugs betrachtet - welche Aggregate darin wie angeordnet sind, so dass jedes Fahrzeug eine spezifische Verzögerungskennlinie aufweist. Besonders günstig in Bezug auf Belastungen von Fahrzeuginsassen ist es, wenn die Verzögerung möglichst früh anfängt und dann auf gleichem Niveau fortgeführt wird. Dadurch werden Verzögerungspeaks, also hohe Verzögerungen innerhalb kürzester Zeit, vermieden, die eine starke Belastung für Fahrzeuginsassen bedeuten.
Verzögerungswerte sind geringer, wenn Hohlräume im Fahrzeug vorhanden sind, die dem Aufprall keinen Widerstand entgegensetzen. Das liegt daran, dass man durch solche Hohlräume keine Energie abbauen kann. Sind solche Hohlräume beispielsweise vor einem Motor in einem Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet, so setzt der größte Teil der Verzögerung des Fahr- zeugs nach einem Aufprall erst dann ein, wenn die Hohlräume vor dem Motor zusammengeschoben sind und es zu einer Blockbildung Querträger - Motor - Rohbau kommt. Das führt dazu, dass der größte Teil der Energie erst am Ende über einen geringen Weg und in kürzester Zeit abgebaut wird, was zu jenen Verzögerungspeaks und somit zu starken Belastungen von Fahrzeuginsassen führt. Während des Zusammenschiebens der Hohlräume verstreicht demnach Zeit, die nicht zur Absorption von Energie genutzt wird.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Kraftübertragungselemente bekannt, die dazu dienen durch Verformung Auf- prallenergie abzubauen. So ist beispielsweise aus der DE 100 07 789 AI ein Aufprallelement bekannt, welches in einem Fahrzeugfrontbereich zwischen einem Querträger und einem Motorblock angeordnet ist. Das Aufprallelement hat die Aufgabe Beschädigungen am Motor zu reduzieren, um dadurch Reparaturkosten zu senken. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es zwei hintereinander geschaltete Stufen aufweist und in den in den Motorraum bei einem Aufprall eingeleiteten Kraftpfad eingebunden ist. Eine erste reversible Stufe ist direkt dem Motorblock zugewandt und besteht aus elastisch verformbaren Material . Bei einem leichten Aufprall wird Stoßenergie in das Aufprallelement eingeleitet und durch Verformung der ersten Stufe abgebaut. Die zweite Stufe ist eine irreversible Stufe, die bei Überschreiten einer gewissen Kraftschwelle plastisch verformt wird und erst bei einem stärkeren Aufprall aktiviert wird. Bei einem noch stärkeren Aufprall wird der größte Teil der Energie jedoch erst dann abgebaut, wenn das bekannte Kraftübertragungselement bereits verformt ist und es zu einer Blockbildung Querträger - Motor - Rohbau kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftübertragungselement zu schaffen, das die Sicherheit von Fahrzeuginsassen weiter erhöht, insbesondere die Belastungen bei einer Fahrzeugverzδgerung infolge eines Aufpralls reduziert . Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Demnach zeichnet sich die Erfindung durch ein im Motorraum angeordnetes Kraftübertragungselement aus, das unterschiedliche Stufen aufweist, wobei das Umschalten von einer auf die andere Stufe in Abhängigkeit von der Position des Motors im Motorraum erfolgt . Das Kraftübertragungselement ist in einen Kraftpfad eingebunden, der durch die bei einem Aufprall in den Motorraum eingeleitete Kraft entsteht. Durch die erfindungsgemäße Anordnung lässt sich, je nach Position des Motors in dem Motorraum über das Kraftübertragungselement bestimmen, wie viel Kraft über diesen Kraftpfad weitergeleitet wird. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Energieabbau in einem Motorraum optimal in Bezug auf die Verletzungsgefahr von Fahrzeuginsassen einzustellen. Mit anderen Worten dient das erfindungsgemäße Kraftübertragungselement dazu, die Aufprall- kraft so in dem Fahrzeugvorbau zu verteilen bzw. umzuleiten, dass eine Verformung zu einer für die Insassen günstigen Zeit sowie einem für die Insassen günstigen Ort erfolgt .
Wenn in der Erfindung von „Stufe" die Rede ist, so sind damit verschiedene Zustände gemeint, die das Kraftübertragungselement in Bezug auf die von ihm weitergeleitete Kraft einnehmen kann. Je nach dem, welche Stufe aktiviert ist, kann das Kraftübertragungselement Kraft direkt auf andere Elemente weiterleiten oder aber den Kraftpfad zumindest zeitweise unterbrechen.
Es ist denkbar, den Übergang von einer Stufe auf die nächste dann einzuleiten, wenn der Motor an eine den Motorraum begrenzende Struktur stößt. Bei einem Frontalaufprall kann das beispielsweise der an den Motorraum angrenzende Rohbau oder die den Motorraum vom Innenraum abgrenzende Stirnwand sein. Die Mittel, die den Übergang von einer Stufe zu einer nächsten Stufe einleiten, können auch nach einer vorbestimmten Zeit aktiviert werden. Es ist denkbar diese vorbestimmte Zeit mit Hilfe von Versuchen zu ermitteln, wobei der Zeitpunkt gewählt wird, zu dem der Motor eine Position einnimmt, die ein möglichst günstiges Ergebnis in Bezug auf die Insassenbelastung liefert. Um den günstigsten Moment zum Umschalten zu ermitteln, ist es auch denkbar, die Unfallintensität oder die Unfallschwere zu berücksichtigen.
Das Überleiten von einer Stufe auf eine weitere Stufe kann mit Hilfe von pyrotechnischen Elementen erfolgen, die mit einer mit Sensoren zusammenarbeitenden Steuereinheit verbunden sind, von der sie in einem gewünschten Moment ein Signal erhalten. Es ist aber auch denkbar andere übliche Aktuatoren einzusetzen, wie beispielsweise Elektromotoren. Denkbar ist auch ein Überleiten über Werkstoffversagen spezieller Bauteile zu initiieren, wobei es auf ein sehr genaues Einstellen des Systems ankommt, damit das Versagen zum vorbestimmten Zeitpunkt eintritt .
Gemäß einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Kraft- Übertragungselement vor dem Motor angeordnet, so dass die durch den Aufprall in den Motorraum eingeleitete Kraft zunächst in das Kraftübertragungselement und erst dann in den Motor selber eingeleitet wird. Beispielsweise ist eine Anordnung des Kraftübertragungselementes zwischen Riemenscheibenebene und Kühler denkbar. Wenn das Kraftübertragungselement den gesamten Raum zwischen diesen beiden Elementen ausfüllt, wird die Aufprallkraft über das Kraftübertragungselement unmittelbar in den Motor eingeleitet . Unmittelbar heißt in diesem Fall, dass nach dem Aufprall nicht viel Zeit vergeht und dass der Vorbau noch nicht wesentlich deformiert worden ist.
Durch diese Anordnung ist es möglich, die Verzögerungskennlinie eines Fahrzeuges dahingehend zu beeinflussen, dass die Verzögerung schon zu einem früheren Zeitpunkt einsetzt, wo- durch die Beschleunigungswerte insgesamt reduziert werden. Mit anderen Worten ist es möglich eine lang andauernde Verzögerung auf niedrigerem Niveau zu erreichen. Damit wird auf dem insgesamt zur Deformation zur Verfügung stehenden Weg eine möglichst gleichmäßige Beschleunigung ohne abweichende Peaks erzielt. Das wirkt sich positiv auf die Belastungen der Insassen aus.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert . Dabei zeigen:
Fig. 1: eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementes in drei verschiedenen Positionen sowie
Fig. 2: eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbei- spiels eines erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementes .
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftübertragungselement 1 im Schnitt dargestellt. Das Kraftübertragungselement 1 besteht aus einer ersten Prallplatte 2 und einer zweiten, parallel zu der ersten ausgerichteten Prallplatte 3. Die beiden Prallplatten 2 und 3 weisen Aufnahmen 4 auf, die zur Lagerung von zwischen den Prallplatten 2, 3 angeordneten Stäben 5 dienen. Die Stäbe 5 sind in einem bestimmten Winkel zu den Prallplatten angeordnet und dienen der Kraftübertragung zwischen den beiden Prallplatten 2, 3. Um eine zuverlässige Kraftübertragung von einer Prallplatte über die Stäbe 5 auf die zweite Prallplatte zu gewährleisten, sind zwischen den Prallplatten 2, 3 mindestens drei Stäbe angeordnet. Wenn die zuverlässige Kraftübertragung auch auf andere Weise sicherge- stellt wird, ist es denkbar auch nur zwei Stäbe zwischen den Prallplatten 2, 3 vorzusehen.
Die Prallplatte 3 ist mehrteilig - hier zweiteilig - ausgeführt. Sie besteht aus einem Teil 3a und einem Teil 3b. Die beiden Teile 3a und 3b der Prallplatte 3 sind über eine Schraube 6 miteinander verbunden.
In dem in Fig. la dargestellten Zustand ist das Kraftübertragungselement 1 starr, dass bedeutet, dass es Kräfte bis zu einer gewissen Schwelle überträgt, ohne dabei selbst verformt zu werden. Sowohl die Prallplatten 2, 3 als auch die Stäbe 5 sind auf den Belastungsfall ausgelegt, Kräfte zu übertragen ohne dabei selbst deformiert zu werden. Die einteilige Prall- platte 2 kann in Krafteinleitungsrichtung vor der zweiteiligen Prallplatte 3 liegen. Eine in das Kraftübertragungselement eingeleitete Kraft wird also zunächst in die einteilige Prallplatte 2 und dann über die Stäbe 5 in die mehrteilige Prallplatte 3 eingeleitet.
In einem Motorraum kann das Kraftübertragungselement 1 vor dem Antriebsaggregat angeordnet sein. Es ist denkbar, dieses zwischen Riemenscheibenebene und Kühler vorzusehen.
Im Folgenden wird anhand der Fig. lb und lc die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kraftübertragungselement 1 erläutert. Wenn im Falle eines Aufpralls eines Fahrzeugs auf ein Hindernis die Aufprallkraft von einer Stoßfängereinheit aufgenommen wird, so wird sie anschließend in das Kraftübertragungselement 1 eingeleitet. Das Kraftübertragungselement 1 nimmt in diesem Moment den in Fig. la dargestellten- starren Zustand ein. Die Kräfte werden in dieser Stufe durch das Kraftübertragungselement 1 hindurch weitergeleitet in hinter dem Kraftübertragungselement 1 angeordnete Aggregate, insbesondere in einen Motorblock. Das hat zur Folge, dass dem Aufprall schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt ein großer Widerstand entgegengesetzt wird, so dass die Verzögerung des Fahr- zeugs ebenfalls sehr früh beginnt. Die Einleitung der Auf- prallkraft in den Motor hat zur Folge, dass der Motor in dem Motorraum nach hinten verschoben wird in Richtung des den hinteren Rand des Motorraums begrenzenden Rohbaus. Es findet also eine Blockschaltung Stoßfängereinheit - Kraftübertragungselement - Motor statt . Weil eine Intrusion von Aggregaten des Motorraums in einen Fahrzeuginnenraum über ein gewisses Maß hinaus unerwünscht ist, erfolgt diese Blockschaltung nur so lange, bis der Motor den hinteren Bereich des Motorraums beispielsweise eine Stirnwand berührt oder ein gewisses, von der Unfallintensität oder Unfallschwere abhängiges Maß an Intrusion erzeugt hat .
Sobald der Motor diese Position erreicht hat, findet in dem erfindungsgemäße Kraftübertragungselement 1 ein Übergang auf eine andere Stufe statt. Dieser Übergang wird dadurch ausgelöst, dass die Verbindungsschraube 6, die die beiden Prall- plattenteile 3a und 3b miteinander verbindet gelöst wird. Das kann beispielsweise pyrotechnisch erfolgen. Eine solche Auslösung der Überleitung hat den Vorteil, dass sie sehr schnell erfolgen kann und damit das detektierte Signal „Motor berührt die Stirnwand" sehr schnell umgesetzt werden kann. Selbstverständlich kann der Zeitpunkt des Übergangs auch in Abhängigkeit von anderen Positionen des Motors im Motorraum erfolgen.
Sobald die Verbindungsschraube 6 gelöst wird, bewirkt die noch nicht vollständig abgebaute Aufprallenergie, dass die beiden Prallplattenteile 3a und 3b auseinander geschoben werden. Der Kraftverlauf in dem Kraftübertragungselement 1 ist in Fig. 1b durch die Pfeile F gekennzeichnet. Das Umschalten von der ersten Stufe auf die zweite Stufe bewirkt, dass solange die Prallplatte 3 auseinander bewegt wird, keine Kraft durch das Kra tübertragungselement 1 weitergeleitet werden kann. Eine Kraftweiterleitung erfolgt erst dann wieder, wenn das Kraftübertragungselement 1 die in Fig. lc dargestellte Position einnimmt. Durch das Kraftübertragungselement 1, dessen erste Stufe eine gewisse Ausdehnung in Richtung des Kraftverlaufs hat, gleichzeitig bei einer Krafteinleitung steif ist, werden die Auf- prallkräfte direkt in den Motorblock eingeleitet, wodurch dieser frühzeitig verzögert wird. Erst dann wenn der Motor den Rohbau berührt, wird auf die zweite Stufe des Kraftübertragungselement 1 umgeschaltet . Das Umschalten auf die zweite Stufe bewirkt ein Verformen des Kraftübertragungselement auf eine minimale Ausdehnung in Richtung des Kraftverlaufs, wodurch nach Kontakt des Motors mit dem Rohbau zusätzlicher Deformationsweg geschaffen wird, der verhindert, dass eine Intrusion von Aggregaten im Motorraum in den Innenraum erfolgt. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das erfindungsgemäße Kraftübertragungselement 1 dazu beiträgt, die Verzögerungskennlinie zu beeinflussen, ohne den Gesamtdefor- mationswegs zu verkürzen. Durch eine steife erste Stufe wird die Energie zunächst in hintere Bereiche des Motorraums geleitet, um dann anschließend die zweite Stufe zu aktivieren, wodurch die Ausmaße des Kraftübertragungselements schlagartig minimiert werden - Deformation unter niedrigem Kraftniveau - und somit zusätzliche Deformationszonen im vorderen Bereich des Motorraums freigeschaltet werden. In diesem Zeitraum wirken über die Deformation von Vorderachsteilen und dem Rohbau harte Kraftpfade, so dass eine gleichmäßige Kennlinie erzeugt werden kann.
In den Fig. 2a bis 2c ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftübertragungselementes lx dargestellt, welches aus zwei sich kreuzenden Stäben 5" besteht. In dem Kreuzungspunkt der Stäben 5λ ist ein Gelenk 7 vorgesehen, welches die beiden Stäben 5 λ miteinander verbindet und eine Schwenkbewegung der Stäben 5 zueinander ermöglicht.
An einem äußeren Ende der Stäbe 5 λ sind sie über einen Trennstab 6λ miteinander verbunden. In Fig. 2a ist die Ausgangsposition des erfindungsgemäßen Krafteinleitungselementes 1 * dargestellt; das Krafteinleitungselement 1 Λ nimmt in dieser Darstellung die erste Stufe ein. Um eine zuverlässige Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung sicher zu stellen, muss das Kraftübertragungselement l so angeordnet sein, dass der Trennstab 6λ senkrecht zu einer Krafteinleitungsrichtung ausgerichtet ist. Die Krafteinleitungsrichtung ist in Fig. 2b durch den Pfeil F angedeutet. In Fig. 2b ist der Übergang von der ersten zur zweiten Stufe dargestellt. Der Trennstab 6λ wurde in der Mitte getrennt und die Stäbe 5 λ klappen über das Gelenk 7 in Richtung der Pfeile A zusammen. Der Trennvorgang des Trennstab erfolgt entsprechend der zuvor beschriebenen Trennschraube 6. Die endgültige Formation des Kraftübertragungselementes lλ ist in Fig. 2c dargestellt. Auf diese Weise werden die Ausmaße des Kraftübertragungselementes lx minimiert. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform entspricht der anhand der Fig. la bis lc beschriebenen Ausführungsform.
Neben den beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen ist es auch denkbar, dass das Umschalten von einer Stufe auf eine andere über Versagen einer WerksstoffStruktur oder über flexible unter Druck stehende Behälter erfolgt, bei denen schlagartig Druck abgelassen wird. Auch durch diese Mechanismen können innerhalb kürzester Zeit die Ausdehnung von Kraftübertragungselementen verringert werden, wodurch zusätzliche Deformationszonen freigeschaltet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftübertragungselement (1) für einen Motorraum mit einem Motor, der im Falle eines Aufpralls, dessen Schwere eine gewisse Grenze überschreitet, in dem Motorraum verschoben wird, welches in einen durch den Aufprall in einen Motorraum eingeleiteten Kraftpfad eingebunden ist und mindestens zwei unterschiedliche Stufen aufweist, wobei Mittel vorgesehen sind, die einen Übergang von einer Stufe auf eine weitere Stufe in Abhängigkeit von der Position des Motors in dem Motorraum einleiten.
2. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel den Übergang dann einleiten, wenn der Motor an eine den Motorraum begrenzende Struktur stößt .
3. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel den Übergang dann einleiten, wenn der Motor an eine Stirnwand stößt .
4. Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel den Übergang pyrotechnisch einleiten.
5. Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel den Übergang durch Werkstoffversagen einleiten.
6. Kraftübertragungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es in Krafteinleitungsrichtung vor dem Motor angeordnet ist .
7. Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis
5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es zwei voneinander beabstandete Prallplatten (2, 3) aufweist .
8. Kraftübertragungselement nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen den Prallplatten (2, 3) Stäbe (5) angeordnet sind.
9. Kraftübertragungselement nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stäbe (5) in einem bestimmten Winkel zu den Prallplatten (2, 3) angeordnet sind.
10. Kraftübertragungselement nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in die Prallplatten (2, 3) Aufnahmen (4) eingebracht sind.
11. Kraftübertragungselement nach Anspruch 7 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Prallplatte (3) zweigeteilt ausgeführt ist.
12. Kraftübertragungselement nach Anspruch 11 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , die beiden Teile (3a, 3b) der Prallplatte (3) lösbar miteinander verbunden sind.
13. Kraftübertragungselement nach Anspruch 12 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Teile (3a, 3b) der Prallplatte (3) durch eine Trennschraube (6) miteinander verbunden sind.
14. Kraftübertragungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass es mindestens zwei sich kreuzende Stäbe (5λ) aufweist .
15. Kraftübertragungselement nach Anspruch 14 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Stäbe (5λ) gelenkig miteinander verbunden sind.
16. Kraftübertragungselement nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die sich kreuzenden Stäbe (51) an einem ihrer nach außen weisenden Enden durch einen Trennstab (6 ) miteinander verbunden sind.
17. Kraftübertragungselement nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Trennstab (6Λ) zweiteilig ausgeführt sind, wobei die beiden Teile lösbar miteinander verbunden sind.
18. Kraftübertragungselement nach Anspruch 16 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die beiden Teile des Trennstabes (6 ) durch eine Trennschraube miteinander verbunden sind.
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