EP1928712A1 - Kraftfahrzeug mit einem spritzwasserbehälter - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einem spritzwasserbehälter

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Publication number
EP1928712A1
EP1928712A1 EP06805684A EP06805684A EP1928712A1 EP 1928712 A1 EP1928712 A1 EP 1928712A1 EP 06805684 A EP06805684 A EP 06805684A EP 06805684 A EP06805684 A EP 06805684A EP 1928712 A1 EP1928712 A1 EP 1928712A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spray water
water container
container
motor vehicle
cross member
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06805684A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mattias Geyrhofer
Patrick Verhee
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.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
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Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of EP1928712A1 publication Critical patent/EP1928712A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48—Liquid supply therefor
    • B60S1/50—Arrangement of reservoir
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/082—Engine compartments
    • B62D25/084—Radiator supports

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle having a spray water container according to claim 1.
  • Spray-water containers in motor vehicles are usually integrated in the lateral area of the front end of the vehicle in order to allow easy refilling of the water.
  • the containers are positioned as close as possible to the windscreen to ensure a short connection to the spray nozzles of the windscreen washer system.
  • This object is achieved by a vehicle in which the spray water container is received between outer skin and aggregates in its front construction and arranged on its front structure such that the container opposes as little resistance as possible to an impact.
  • An essential point of the installation of the spray water container according to the invention consists in the fact that the space usually occupied by the container in the cabin-side part of the front end is now available for other components, whereby the packing density relaxes there. At the same time, an aggregate-free zone in the front area of the vehicle is guaranteed, which meets the requirements of the new Pedestrian Protection Act after sufficient deformation space at this point.
  • the inclusion of the spray also regularly requires no particularly dimensionally stable construction, so that it can be made for sufficiently soft design of the impact area, for example, of an elastic plastic material.
  • a transfer of the spray water tank to the front structure of the front end is also structurally easy to do and therefore inexpensive.
  • the spray water container is arranged below an upper cross member of the front structure.
  • the resistance of the container is therefore very low, since - under the carrier - it can deflect to the side of the units without obstacles.
  • a free length is maintained between the outer skin and, for example, the motor, which is not limited by the container more than by the carrier itself.
  • the impact safety is not limited by the arrangement of the container.
  • the spray water container When the spray water container extends beyond the cantilevered length of the upper cross member, its mass is distributed over the width of the vehicle and does not form a selective impact obstacle in the front region. At the same time, the thus elongated container can absorb a suitably large amount of sprayed water.
  • this upper mounting flanges for connecting to the upper cross member of the front structure.
  • the splash water container can also be provided with lower mounting flanges for connection to a lower cross member of the front structure, which he would see between two carriers vibration-free.
  • a free length between the outer skin and the engine is not restricted by the container beyond the length already claimed by the wearer.
  • the predetermined breaking points are preferably formed only on the attachment flanges extending transversely to the direction of travel.
  • the impact load absorbed there causes shear forces which, in conjunction with the predetermined breaking points, lead to a particularly rapid tearing off of the flanges. Even with slight deformations of the front structure, the container no longer represents any decisive resistance.
  • the container can thus be compressed, for example, in the sense of a concertina, whereby the impact area is additionally made soft.
  • the wall elements are formed approximately perpendicular to the direction of travel circumferentially on the spray water container. Approximately transverse to the course of the largest load is regularly assumed, so that in this arrangement, a particularly strong shortening of the container will occur.
  • the deformation of the spray water container is assisted by having a pressure relief valve that opens when pressure in the container, ie during its compression in the course of an impact.
  • the pressure relief valve is preferably formed on the underside of the container in order to ensure rapid delivery of the - non-compressible - water.
  • the deformation of the spray water container is further supported by being made of an elastic plastic material.
  • Figure Ia is a cross-sectional view of the
  • Figure Ib the vehicle of Figure Ia in perspective view, to illustrate the location and extent of the spray water tank in its front.
  • FIG. 1a shows a cross-sectional view of the front structure 20 (referred to in FIG. 1b) of a motor vehicle according to the invention, to illustrate the suspension and design of a splash water container 10 on its front structure 21 (also designated in FIG. 1b).
  • the container 10 is suspended between an upper and lower cross member 22, 23, which extend in a deformation zone between an outer skin S (SKIN) and an aggregate, here a motor M (MOTOR) perpendicular to the plane.
  • SKIN outer skin S
  • MOTOR motor M
  • the suspension allows the container 10 to deviate toward the engine side, which considerably reduces the resistance of the container 10.
  • the arrangement of Behalters 10 below the carrier 22 does not reduce the free length between the outer skin S and engine, which would not be already shortened by the carrier 22 (or 23) itself.
  • the impact safety is not reduced by the container 10 thus arranged, but leads to a more efficient use of space in the cabin side part of the front end, where the container 10 is usually arranged.
  • the specifications of the new pedestrian protection law are thus met while at the same time making efficient use of space.
  • the container 10 can also be arranged above the cross member 22 or below the lower cross member 23 in order to produce the same evasive movement as described above.
  • at least the distance between the upper carrier 22 and a hood H (HOOD) for housing the container 10 would be unsuitable.
  • the container is therefore above upper and lower flanges 11, 12 with the carriers 22, 23rd connected to also ensure a vibration-free storage of the container 10 while driving.
  • a tearing off of the container 10 from the upper, approximately perpendicular to the direction of travel extending flange 13 is supported in the event of a frontal impact by a predetermined breaking point 13, which fails very quickly under the applied shear forces.
  • the container 10 is further provided with approximately perpendicular to the direction of travel extending, foldable wall elements 14 which slide concertina-shaped in a hard impact and shorten the length of the container 10.
  • the container 10 is made soft, which can be additionally made of an elastic plastic.
  • a pressure relief valve 15 is mounted on its underside, which ensures a rapid escape of the spray under the impact load.
  • FIG. 1b shows the vehicle of FIG. 1a in a perspective view to clarify the position and extent of the spray water container 10 in its front construction 20.
  • the container 10 extends over the entire cantilevered length of the upper cross member 22 of the front structure 21, and in addition to the vibration-free
  • the container 10 is thus safely and simultaneously integrated with the least possible resistance to a frontal impact in the front structure 21 of the vehicle.
  • the space available in the front of the vehicle is efficiently used by the inventive arrangement, suspension and design of a spray water container in a motor vehicle, while at the same time receive an aggregate-free - soft - deformation zone which complies with the provisions of the new Pedestrian Protection Act.

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Abstract

Kraftfahrzeug mit einem Spritzwasserbehälter (10), der zwischen Außenhaut (S) und Aggregaten (M) in dessen Vorderbau (20) aufgenommen und so an dessen Frontstruktur (21) angeordnet ist, dass der Behälter (10) einem Aufprall möglichst geringen Widerstand entgegensetzt.

Description

Kraftfahrzeug mit: einem Spritzwasserbehälter
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Spritzwasserbehälter nach Anspruch 1.
Spritzwasserbehälter in Kraftfahrzeugen sind üblicherweise im seitlichen Bereich des Vorderwagens integriert, um eine leichtes Nachfüllen des Wassers zu ermöglichen. Gleichzeitig sind die Behälter möglichst nahe der Frontscheibe positioniert, um eine kurze Anbindung an die Spritzdüsen der Scheibenwaschanlage zu gewährleisten.
Im Frontbereich der Fahrzeuge werden zukünftig größere Abstände zwischen Außenhaut und Aggregaten gefor- dert sein, die den kommenden Regelungen des neuen Fußgängerschutzgesetzes gerecht werden. Zur Vermeidung eines vollständigen Re-Designs jetziger Fahrzeuge, insbesondere zur Verlängerung des Vorderbaus, ist eine veränderte Positionierung des Kühlersystems vorgesehen, zB seitlich oder über dem Motor usw. Dadurch wird eine Deformationszone in der vorderen Mitte des Fahrzeugs geschaffen, der diesen Bereich für einen potentiellen Frontalaufprall weicher macht. Andererseits führt dies zu einer ineffizienten Bauraumnutzung, da die Packungsdichte von Kompo- nenten in anderen Teilen des Vorderwagens zunimmt, was sowohl deren Montage als auch deren Wartung mit der Folge steigender Kosten erschwert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einem Spritzwasserbehälter derart weiterzubilden, dass ein verbesserter Aufprallschutz bei gleichzeitig effizienter Bauraumnutzung erzielt wird, der zugleich einfach und kostengünstig realisierbar ist. Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dazu geeigneten Spritzwasserbehälter anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug gelöst, bei dem der Spritzwasserbehälter zwischen Außenhaut und Aggregaten in dessen Vorderbau aufgenommen und so an des- sen Frontstruktur angeordnet ist, dass der Behälter einem Aufprall möglichst geringen Widerstand entgegensetzt.
Ein wesentlicher Punkt der erfindungsgemäßen Verlegung des Spritzwasserbehälters besteht dabei darin, dass der von dem Behälter üblicherweise belegte Bauraum im kabinenseitigen Teil des Vorderwagens nun für andere Komponenten zur Verfügung steht, wodurch sich die Packungsdichte dort entspannt. Gleichzeitig wird eine aggregatfreie Zone im Frontbereich des Fahrzeugs gewähr- leistet, welche die Vorgaben des neuen Fußgängerschutzgesetzes nach ausreichendem Deformationsraum an dieser Stelle erfüllt. Die Aufnahme des Spritzwassers bedingt auch regelmäßig keine besonders formstabile Konstruktion, so dass dieser zur ausreichend weichen Gestaltung des Aufprallbereichs zB aus einem elastischen Kunststoffmaterial gefertigt sein kann. Eine Verlegung des Spritzwasserbehälters an die Frontstruktur des Vorderbaus ist auch konstruktiv leicht zu bewerkstelligen und dementsprechend kostengünstig. Der Wassereinfüller eines frontseitig po- sitionierten Behälters ist zudem für einen Nutzer besser zugänglich. Bevorzugte Weiterbildungen des Fahrzeugs sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass der Spritzwasserbehälter unterhalb eines oberen Querträgers der Frontstruktur angeordnet ist. Bei einem Frontalaufprall ist damit der Widerstand des Behälters sehr gering, da dieser - unter dem Träger hindurch - hindernisfrei zur Seite der Aggregate hin ausweichen kann. Grundsätzlich kann aber auch eine Anordnung oberhalb des Trägers erfolgen, wenn dies der Abstand zwischen Träger und Motorhaube zulässt. In jedem Fall bleibt eine freie Länge zwischen Außenhaut und zB Motor erhal- ten, die durch den Behälter nicht stärker als durch den Träger selbst eingeschränkt wird. Damit wird die Aufprallsicherheit durch die Anordnung des Behälters nicht eingeschränkt .
Wenn sich der Spritzwasserbehälter über die freitragende Länge des oberen Querträgers hinweg erstreckt, ist dessen Masse über die Fahrzeugbreite hinweg verteilt und bildet kein punktuelles Aufprallhindernis im Frontbereich. Gleichzeitig kann der solchermaßen langge- streckte Behälter eine geeignet große Menge an Spritzwasser aufnehmen.
Bevorzugte Ausführungsformen des Spritzwasserbehälters sind in den Unteransprüchen 4 bis 11 angegeben.
Um einerseits eine sichere Aufhängung des Spritzwasserbehälters zu gewährleisten, andererseits den Behälter nicht mit einer - zu starren - durchgängigen Aufhängung über seine gesamte Länge zu versehen, weist dieser obere Befestigungsflansche zum Verbinden mit dem oberen Querträger der Frontstruktur auf. Der Spritzwasserbehälter kann zudem mit unteren Befestigungsflanschen zum Verbinden mit einem unteren Querträger der Frontstruktur versehen sein, womit er zwi- sehen zwei Trägern schwingungsfrei gelagert wäre. Gleichzeitig wird eine freie Länge zwischen der Außenhaut und dem Motor durch den Behälter nicht über die von dem Träger bereits beanspruchte Länge hinaus eingeschränkt.
Um eine leichte Lösbarkeit des Spritzwasserbehälters von seiner Aufhängung zu gewährleisten, weisen seine Befestigungsflansche Sollbruchstellen auf, die bei einem Frontalaufprall das Trennen des Spritzwasserbehälters von wenigstens einem der Träger zulassen. Ein derart gelöster Behälter bietet keinen nennenswerten Widerstand mehr .
Dabei sind die Sollbruchstellen bevorzugt nur an den quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Befestigungs- flanschen ausgebildet. Die dort aufgenommene Aufpralllast bewirkt Scherkräfte, die in Verbindung mit den Sollbruchstellen zu einem besonders schnellen Abreißen der Flansche führen. Der Behälter stellt damit schon bei geringen Verformungen des Vorderbaus keinen entscheidenden Wider- stand mehr dar.
Obwohl ein erheblicher Aufprallschutz schon durch die Anordnung und Aufhängung des Spritzwasserbehälters am Vorderbau gegeben ist, ist es von Vorteil, wenn der dieser faltbare Wandelemente aufweist, die bei einem Frontalaufprall ein Deformieren des Behälters zulassen. Der Behälter kann damit zB im Sinne einer Ziehharmonika zusammengedrückt werden, womit der Aufprallbereich zusätzlich weich gestaltet ist. In bevorzugter Weise sind die Wandelemente ungefähr senkrecht zur Fahrtrichtung umlaufend an dem Spritzwasserbehälter ausgebildet. Etwa quer zu deren Verlauf ist regelmäßig die größte Lasteinwirkung anzunehmen, so dass bei dieser Anordnung auch eine besonders starke Verkürzung des Behälters eintreten wird.
Die Deformation des Spritzwasserbehälters wird dadurch unterstützt, indem dieser ein Überdruckventil aufweist, dass sich bei Überdruck im Behälter, dh bei dessen Kompression im Verlauf eines Aufpralls öffnet.
Das Überdruckventil ist dabei bevorzugt an der Unterseite des Behälters ausgebildet, um eine schnelle Abgabe des - nicht komprimierbaren - Wassers sicherzustellen.
Die Deformation des Spritzwasserbehälters wird weiterhin dadurch unterstützt, indem dieser aus einem e- lastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
Figur Ia eine quergeschnittene Ansicht des
Vorderbaus eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, zum Verdeutlichen der
Aufhängung und Gestaltung eines Spritzwasserbehälters an dessen Frontstruktur, und
Figur Ib das Fahrzeug der Figur Ia in perspektivischer Ansicht, zum Verdeutlichen der Lage und Erstreckung des Spritz- wasserbehalters in seinem Vorderbau.
Figur Ia zeigt eine quergeschnittene Ansicht des Vorderbaus 20 (in Figur Ib bezeichnet) eines erfin- dungsgemaßen Kraftfahrzeugs, zum Verdeutlichen der Aufhangung und Gestaltung eines Spritzwasserbehalters 10 an dessen Frontstruktur 21 (ebenfalls in Figur Ib bezeichnet) . Der Behalter 10 ist dabei zwischen einem oberen und unteren Querträger 22, 23 aufgehängt, die sich in einer Deformationszone zwischen einer Außenhaut S (SKIN) und einem Aggregat, hier einem Motor M (MOTOR) senkrecht zur Zeichenebene erstrecken. Die Aufhangung lasst bei einem Frontalaufprall ein Ausweichen des Behalters 10 zur Mo- torseite hin zu, welches den Widerstand des Behalters 10 erheblich verringert. Die Anordnung des Behalters 10 unterhalb des Tragers 22 verringert dabei nicht die freie Lange zwischen Außenhaut S und Motor, die nicht schon durch den Trager 22 (oder 23) selbst schon verkürzt wäre. Insofern reduziert sich die Aufprallsicherheit durch den solchermaßen angeordneten Behalter 10 nicht, fuhrt aber zu einer effizienteren Bauraumnutzung im kabinenseitigen Teil des Vorderwagens, wo der Behalter 10 üblicherweise angeordnet ist. Die Vorgaben des neuen Fußgängerschutzge- setzes werden so bei gleichzeitig effizienter Bauraumnutzung erfüllt.
Grundsatzlich kann der Behalter 10 auch oberhalb des Querträgers 22 oder unterhalb des unteren Quer- tragers 23 angeordnet sein, um eine gleiche Ausweichbewegung wie vorstehend beschrieben zu erzeugen. Im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel wäre zumindest der Abstand zwischen dem oberen Trager 22 und einer Motorhaube H (HOOD) zur Unterbringung des Behalters 10 ungeeignet. In diesem Ausfuhrungsbeispiel ist der Behalter deshalb über obere und untere Flansche 11, 12 mit den Tragern 22, 23 verbunden, um zudem eine möglichst schwingungsfreien Lagerung des Behälters 10 im Fahrbetrieb zu gewährleisten. Ein Abreißen des Behälters 10 von dem oberen, ungefähr senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden Flansches 13 wird im Fall eines Frontalaufpralls durch eine Sollbruchstelle 13 unterstützt, die unter den einwirkenden Scherkräften sehr schnell versagt. Der Behälter 10 ist weiterhin mit ungefähr senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden, faltbaren Wandelementen 14 ausgestattet, die sich bei einem harten Aufprall ziehharmonikaförmig zusammenschieben und die Länge des Behälters 10 verkürzen. Damit ist auch der Behälter 10 weich gestaltet, der zusätzlich aus einem elastischen Kunststoff hergestellt werden kann. Um die Deformation des Behälters 10 weiter zu unterstüt- zen, ist an seiner Unterseite ein Überdruckventil 15 angebracht, das ein rasches Entweichen des Spritzwassers unter der Aufpralllast gewährleistet.
Die Figur Ib zeigt das Fahrzeug der Figur Ia in perspektivischer Ansicht, zum Verdeutlichen der Lage und Erstreckung des Spritzwasserbehälters 10 in seinem Vorderbau 20. Zum Vermeiden eines punktuellen Aufprallhindernisses erstreckt sich der Behälter 10 über die gesamte freitragende Länge des oberen Querträgers 22 des Front- Struktur 21, und wird zusätzlich zur schwingungsfreien
Lagerung zwischen diesem und dem darunter liegenden unteren Träger 23 aufgenommen. Der Behälter 10 ist damit sicher und gleichzeitig mit geringst möglichem Widerstand gegen einen Frontalaufprall in die Frontstruktur 21 des Fahrzeugs integriert.
Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Anordnung, Aufhängung und Gestaltung eines Spritzwasserbehälters in einem Kraftfahrzeug der vorhandene Bauraum im Vorderwagen effizient genutzt, während gleichzeitig eine aggregatfreie - weiche - Deformationszone erhalten bleibt, welche die Regelungen des neuen Fußgängerschutzgesetzes erfüllt.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Kraftfahrzeug mit einem Spritzwasserbehälter (10), der zwischen Außenhaut (S) und Aggregaten (M) in des- sen Vorderbau (20) aufgenommen und so an dessen
Frontstruktur (21) angeordnet ist, dass der Behälter
(10) einem Aufprall möglichst geringen Widerstand entgegensetzt .
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Spritzwas- serbehälter (10) unterhalb eines oberen Querträgers
(22) der Frontstruktur (21) angeordnet ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, bei dem sich der Spritzwasserbehälter (10) über die freitragende Länge des oberen Querträgers (22) hinweg erstreckt.
4. Spritzwasserbehälter für ein Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, an dem obere Befestigungsflansche (11) zum Verbinden mit dem oberen Querträger (22) der Frontstruktur (21) ausgebildet sind.
5. Spritzwasserbehälter nach Anspruch 4, an dem untere Befestigungsflansche (12) zum Verbinden mit einem unteren Querträger (23) der Frontstruktur (21) aufweist .
6. Spritzwasserbehälter nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die Befestigungsflansche (11, 12) SoIl- bruchsteilen (13) aufweisen, die bei einem Frontalaufprall das Trennen des Spritzwasserbehälters (10) von wenigstens einem der Querträger (22, 23) zulassen.
7. Spritzwasserbehälter nach Anspruch 6, bei dem die Sollbruchstellen (13) nur an den ungefähr senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden Befestigungsflanschen
(11) ausgebildet sind.
8. Spritzwasserbehälter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem der Spritzwasserbehälter faltbare Wandelemente (14) aufweist, die bei einem Frontalaufprall ein Deformieren des Behälters (10) zulassen.
9. Spritzwasserbehälter nach Anspruch 8, bei dem die
Wandelemente (14) quer zur Fahrtrichtung umlaufend an dem Spritzwasserbehälter (10) ausgebildet sind.
10. Spritzwasserbehälter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei dem der Spritzwasserbehälter (10) ein Über- druckventil (15) aufweist, dass sich bei Überdruck im Behälter (10) öffnet.
11. Spritzwasserbehälter nach Anspruch 10, bei dem das Überdruckventil (15) an der Unterseite des Spritzwasserbehälters (10) ausgebildet ist.
12. Spritzwasserbehälter nach einem der Ansprüche 4 bis
11, der aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist.
EP06805684A 2005-09-16 2006-09-12 Kraftfahrzeug mit einem spritzwasserbehälter Withdrawn EP1928712A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005044286A DE102005044286A1 (de) 2005-09-16 2005-09-16 Kraftfahrzeug mit einem Spritzwasserbehälter
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EP (1) EP1928712A1 (de)
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CN (1) CN101263031A (de)
DE (1) DE102005044286A1 (de)
WO (1) WO2007031257A1 (de)

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