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Dokumentenidentifikation DE10000385B4 06.12.2007
Titel Befestigungselement zur Befestigung eines Antriebsaggregats an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Gädje, Dieter, 38550 Isenbüttel, DE
DE-Anmeldedatum 07.01.2000
DE-Aktenzeichen 10000385
Offenlegungstag 12.07.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse B60K 5/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62D 25/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B62D 27/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zur Befestigung eines Antriebsaggregats an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs, mit einem verformungssteifen Halterungselement, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 196 11 287 C2 ist eine Abstützung eines Antriebsaggregats, bestehend aus einer Einheit aus Brennkraftmaschine und Getriebe, in einem Kraftfahrzeug bekannt, wobei besagtes Aggregat elastisch an Lagerelementen abgestützt ist. Um im Falle eines Offset-Aufpralles eine Drehung des Antriebsaggregates um eine etwa vertikale Achse zu verhindern, ist ein separates Zugband in Form eines flexiblen Zugseils und/oder Gurtbandes vorgesehen, welches das Getriebe mit einem zugeordneten steifen Karosserieknotenpunkt verbindet.

Aus der DE 196 13 870 A1 ist des Weiteren eine sogenannte Fangvorrichtung für ein Antriebsaggregat bekannt, welche insbesondere ein separates und als Schlaufe ausgeführtes Fangseil aufweist, das mit einem Träger der Aufbaustruktur sowie mit einem Gehäuse des Antriebsaggregates verbunden ist. Durch diese Maßnahme soll im Crashfall das Antriebsaggregat in einer Position gehalten werden, die eine Gefährdung von Personen ausschließt.

Mit der EP 0 965 473 A2 ist eine elastisch ausgebildete Motorlagervorrichtung zur Verbindung eines Motors mit einer Karosserie eines Fahrzeugs, mit einem Anschlag, einem ersten Stützteil, einem elastischen Teil, einem zweiten Stützteil und einem Anschlaghalter offenbart, um Schwingungen und Geräusche zu dämmen. Die Motorlagerung umfasst demgemäß sowohl elastische als auch verformungssteife Halterungselemente. Besagte Motorlagerung ist im Wesentlichen derart ausgebildet, dass der Anschlag bricht, wenn ein Aufprall auf denselben infolge eines Crashes wirkt, mit der Folge, dass der Motor von der Karosserie getrennt wird.

Aus der DE 37 10 808 A1 ist ebenfalls eine Abstützung von energieabsorbierend deformierten Karosseriestrukturen an einem elastisch gelagerten Frontmotor von Kraftfahrzeugen mit einem Zugband bekannt, welches mindestens über einen Teil seiner Länge als flexibles Zugseil ausgebildet ist, wobei das Zugband derart zwischen seinen endseitigen Befestigungen gehalten ist, dass es nach Abschluss der vorgesehenen Teilverformung der ihr zugeordneten Karosseriestruktur kraftaufnehmend gespannt ist.

Schließlich ist ein verformungssteifens Halterungselement bekannt, welches beispielsweise als Gusskonsole ausgebildet sein kann. Derartige Halterungselemente weisen den Nachteil auf, dass sie aufgrund ihrer verhältnismäßig geringen Verformungsfähigkeit bei einem Crash, insbesondere bei einem Frontaufprall eines Fahrzeugs, leicht brechen können, so dass das Antriebsaggregat des Fahrzeugs nach einem Bruch des Befestigungselements nicht mehr, beziehungsweise in nicht ausreichendem Maße, von der Karosseriestruktur gehalten wird. Ein nicht beziehungsweise nicht genügend von der Karosseriestruktur gehaltenes Antriebsaggregat stellt jedoch insbesondere bei einem Crash des Fahrzeugs für die Insassen ein Sicherheitsrisiko dar, da eine Relativbewegung des Antriebsaggregats in Bezug auf die Karosseriestruktur eine ungünstige Deformation derselben während eines Crashs hervorrufen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Befestigungselement vorzuschlagen, dessen Befestigungs- und Halterungsfunktion während und nach einem Crash weitgehend aufrechterhalten bleibt.

Ausgehend von einem Befestigungselement zur Befestigung eines Antriebsaggregats an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs, mit einem verformungssteifen Halterungselement, welches zusätzlich wenigstens ein Sicherungselement aufweist, das zur Übertragung einer Zugkraft zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur geeignet ist, wobei das Sicherungselement als Zugseil oder Zugband ausgebildet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Sicherungselement im Halterungselement integriert angeordnet ist. Da das Halterungselement aus verformungssteifem Material hergestellt ist, kann es leicht bei einem Crash beziehungsweise bei einem Frontaufprall des Fahrzeugs brechen. Um eine Halterung des Antriebsaggregats an der Karosseriestruktur auch nach einem Bruch des Halterungselements zu gewährleisten, ist vorteilhafterweise das zusätzliche Sicherungselement vorgesehen, das derart im Halterungselement integriert ausgebildet ist, dass nach einem Bruch des Halterungselements die Befestigung des Antriebsaggregats an der deformierbaren Karosseriestruktur weiterhin aufrechterhalten bleibt zur Übertragung von bei einem Crash beziehungsweise Frontaufprall auftretenden Zugkräften zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur. Dabei kann das Befestigungselement Zugkräfte vom Antriebsaggregat zur Karosseriestruktur als auch von der Karosseriestruktur zum Antriebsaggregat übertragen. Dies begünstigt die Umwandlung eines möglichst großen Anteils an kinetischer Energie der Aufprallmasse des Fahrzeugs in Verformungsenergie insbesondere der Karosserie, wodurch eine erhöhte Sicherheit für die Insassen des Fahrzeugs gewährleistet wird. Ein als Zugseil oder Zugband ausgebildetes Sicherungselement eignet sich besonders zur zuverlässigen Übertragung von verhältnismäßig hohen Zugkräften. Ferner ist ein im Halterungselement integriertes Sicherungselement besonders montagefreundlich und fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach herstellbar.

Vorzugsweise ist das Sicherungselement als Stahlseil oder Stahlband ausgebildet. Ein Stahlseil oder Stahlband ist mit extrem hohen Zugkräften belastbar und eignet sich somit besonders als Sicherungselement. Dabei handelt es sich hier um ein verhältnismäßig kostengünstiges Konstruktionsbauteil.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halterungselement als Gusskonsole, insbesondere aus Leichtmetall, ausgebildet. Ein als Gusskonsole ausgebildetes Halterungselement ist fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach herstellbar und ermöglicht unter Einsatz von Leichtmetall eine bevorzugte Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs bei gleichen Halterungseigenschaften.

Mit Vorteil ist das Sicherungselement im Inneren des als Gusskonsole ausgebildeten Halterungselements in Form eines eingelegten Stahlseils oder Stahlbands integriert angeordnet. Ein derartig ausgebildetes Befestigungselement ist besonders robust, kompakt und montagefreundlich ausgebildet. Es lässt sich ferner fertigungstechnisch verhältnismäßig einfach herstellen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Sicherungselement als endloses Stahlseil oder Stahlband jeweils einen Befestigungsbereich des Antriebsaggregats und der Karossieriestruktur ein. Ein derartig ausgebildetes und angeordnetes Sicherungselement ist besonders zuverlässig, da es keine lösbaren Befestigungsmittel zu einer sicheren Anordnung in beziehungsweise an dem Halterungselement erfordert. Dabei reicht es aus, dass das Sicherungselement jeweils einen Befestigungsbereich des Antriebsaggregats und der Karosseriestruktur einschließt, um in effektiver und störungsfreier Weise seine Sicherungsfunktion erfüllen zu können. Ein Bruch des Halterungselements bei einem Crash beziehungsweise Frontaufprall des Fahrzeugs wirkt sich nicht nachteilhaft auf die Funktionsfähigkeit des als endloses Stahlseil beziehungsweise Stahlband ausgebildeten Sicherungselements aus, da ein derartiges Sicherungselement frei verbiegbar und aufgrund seiner günstigen Materialeigenschaften verhältnismäßig hohe Zugkräfte zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur übertragen kann.

Vorzugsweise ist das Sicherungselement vollständig im Gussmaterial des Halterungselements eingeschlossen. Ein vollständig im Gussmaterial des Halterungselements eingeschlossenes Sicherungselement ist vor äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Umwelteinflüssen, geschützt. Ferner kann ein derart geschütztes Sicherungselement bei einem Crash beziehungsweise Aufprall des Fahrzeugs nicht durch andere benachbarte Konstruktionselemente beschädigt und/oder plastisch verformt werden, so dass seine Zugkraftübertragungseigenschaften auch durch einen Crash unter Bruch des Halterungselements nicht negativ beeinträchtigt werden.

Vorzugsweise ist das Antriebsaggregat eine Brennkraftmaschine und/oder ein Getriebe. Ein mit einem zusätzlichen Sicherungselement versehenes Befestigungselement eignet sich besonders zur Befestigung eines eine verhältnismäßig große Masse aufweisenden und als Brennkraftmaschine und/oder als Getriebe ausgebildeten Antriebsaggregats an einer deformierbaren Karosseriestruktur eines Fahrzeugs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Befestigungselement mittels einer lösbaren Schraubverbindung mit dem Antriebsaggregat und der Karosseriestruktur verbindbar. Ein vorteilhafterweise kompakt ausgebildetes Befestigungselement, bestehend aus einem Halterungselement und einem zusätzlichen, in diesem integrierten Sicherungselement ist besonders kompakt und montagefreundlich ausgebildet und eignet sich somit gut zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung mit den zu verbindenden Baueinheiten (Antriebsaggregat, Karosseriestruktur). Dabei kann das Befestigungselement ohne Beeinträchtigung seiner strukturellen und/oder funktionellen Eigenschaften mit Durchgangsöffnungen zur Herstellung einer Schraubverbindung versehen sein.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Draufsicht eines ein Antriebsaggregat mit einer Karosseriestruktur verbindenden Befestigungselements und

2 eine schematische, geschnittene Seitenansicht entlang der Linie A-A der 1.

Die 1 und 2 zeigen ein Befestigungselement 10 zur Befestigung eines Antriebsaggregats 11 an einer deformierbaren Karosseriestruktur 12 eines Fahrzeugs (nicht dargestellt). Das Befestigungselement 10 weist ein verformungssteifes Halterungselement 13 auf, das vorzugsweise als Gusskonsole und insbesondere aus Leichtmetall ausgebildet ist. Das Antriebsaggregat 11 kann eine Brennkraftmaschine und/oder ein Getriebe eines Fahrzeugs sein. Ferner weist das Befestigungselement 10 ein Sicherungselement 14 auf, das zur Übertragung einer Zugkraft zwischen dem Antriebsaggregat 11 und der Karosseriestruktur 12 geeignet ist. Das Sicherungselement 14 ist als Zugseil oder Zugband, insbesondere aus Stahl, ausgebildet und im Inneren des Halterungselements 13 derart integriert angeordnet, dass es vollständig im Gussmaterial des Halterungselements 13 eingeschlossen ist. Wie aus 1 hervorgeht, schließt das Sicherungselement 14 als endloses Stahlseil oder Stahlband jeweils einen Befestigungsbereich 15 des Antriebsaggregats 11 und der Karosseriestruktur 12 ein. Zwischen der Karosseriestruktur 12 und dem Befestigungselement 10 befindet sich ein Federelement 18, welches zur elastischen Lagerung des Antriebsaggregats 11 an der Karosseriestruktur 12 mittels des Befestigungselements 10 dient. Das Befestigungselement 10 ist mit einer lösbaren Schraubverbindung (nicht dargestellt) mit dem Antriebsaggregat 11 und der Karosseriestruktur 12 verbindbar. Hierzu ist das Halterungselement 13 des Befestigungselements 10 mit zwei zueinander beabstandeten Durchgangsöffnungen 16 versehen, welche koaxial zu entsprechenden Sacklöchern 21 des Antriebsaggregats 11 zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung mit selbigen liegen. Ferner weist das Halterungselement 13 eine weitere Durchgangsöffnung 17 auf zur Herstellung einer lösbaren Schraubverbindung mit der Karosseriestruktur 12.

Hierzu weisen sowohl das Federelement 18 als auch die Karosseriestruktur 12 jeweils eine Durchgangsöffnung 19, 20 auf, welche koaxial zur Durchgangsöffnung 17 des Halterungselements 13 liegen.

In 1 ist lediglich ein Sicherungselement 14 dargestellt, welches als Stahlseil oder Stahlband ausgebildet ist und jeweils einen Befestigungsbereich 15 des Antriebsaggregats 11 und der Karosseriestruktur 12 einschließt. Es ist allerdings auch denkbar, mehrere Sicherungselemente 14 im Halterungselement 13 derart zu integrieren, dass mehrere Befestigungsbereiche 15 des Antriebsaggregats 11 und/oder der Karosseriestruktur 12 innerhalb der jeweils als endloses Stahlseil oder Stahlband ausgebildeten Sicherungselemente 14 liegen.

Bei einer während eines Crashs oder Frontaufpralls des Fahrzeugs auftretenden Kraftbeaufschlagung gemäß den Pfeillinien F (siehe 1) auf das Antriebsaggregat 11 und/oder auf die deformierbare Karosseriestruktur 12 kann es sehr leicht zu einem Bruch des verformungssteifen Halterungselements 13 kommen. Nach einem derartigen Bruch des Halterungselements 13 gewährleistet das vorzugsweise als Stahlseil oder als Stahlband ausgebildete Sicherungselement 14 eine zuverlässige Übertragung einer Zugkraft zwischen dem Antriebsaggregat 11 und der Karosseriestruktur 12 bei einer sich einstellenden Relativbewegung zwischen diesen beiden Baueinheiten. Dabei ist das als Stahlseil oder Stahlband ausgebildete Sicherungselement 14 im Bruchbereich des Halterungselements 13 vorteilhafterweise frei verbiegbar, so dass eine zuverlässige Zugkraftübertragung durch das Sicherungselement 14 in beliebigen Relativstellungen des Antriebsaggregats 11 in Bezug auf die deformierbare Karosseriestruktur 12 gewährleistet ist. Das Antriebsaggregat 11 wird somit mittels des Befestigungselements 10 in seinem vorgesehenen Lagerbereich gehalten, wobei die bei einem Crash beziehungsweise einem Frontaufprall des Fahrzeugs vorliegende kinetische Energie als Verformungsenergie auch bei einem Bruch des Halterungselements 13 durch das Sicherungselement 14 auf das Trägersystem der Karosseriestruktur 12 übertragen werden kann.

Das in den 1 und 2 dargestellte Sicherungselement 14 kann in fertigungstechnisch besonders einfacher und vorteilhafter Weise im Inneren des vorzugsweise als Gusskonsole ausgebildeten Halterungselements 13 in Form eines eingelegten Stahlseils oder eingelegten Stahlbands integriert angeordnet werden.


Anspruch[de]
Befestigungselement (10) zur Befestigung eines Antriebsaggregats (11) an einer deformierbaren Karosseriestruktur (12) eines Fahrzeugs, mit einem verformungssteifen Halterungselement (13), welches zusätzlich wenigstens ein Sicherungselement (14) aufweist, das zur Übertragung einer Zugkraft zwischen dem Antriebsaggregat (11) und der Karosseriestruktur (12) geeignet ist, wobei das Sicherungselement (14) als Zugseil oder Zugband ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) im Halterungselement (13) integriert angeordnet ist. Befestigungselement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) als Stahlseil oder Stahlband ausgebildet ist. Befestigungselement (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterungselement (13) als Gusskonsole, insbesondere aus Leichtmetall, ausgebildet ist. Befestigungselement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) im Inneren des als Gusskonsole ausgebildeten Halterungselements (13) in Form eines eingelegten Stahlseils oder Stahlbands integriert angeordnet ist. Befestigungselement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) als endloses Stahlseil oder Stahlband jeweils einen Befestigungsbereich (15) des Antriebsaggregats (11) und der Karosseriestruktur (12) einschließt. Befestigungselement (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (14) vollständig im Gussmaterial des Halterungselements (13) eingeschlossen ist. Befestigungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat (11) eine Brennkraftmaschine und/oder ein Getriebe ist. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels einer lösbaren Schraubverbindung mit dem Antriebsaggregat (11) und der Karosseriestruktur (12) verbindbar ist.






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