-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung im Bereich eines Montageträgers im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges.
-
Aus
US 2009/015237 A1 ,
DE 101 12 424 A1 ,
DE 10 2011 105 529 A1 und
DE 10 2013 002 307 A1 sind verschiedene Anordnungen von Schutzelementen im Bereich eines Montageträgers im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchen das Schutzelement fest mit einem von dem Montageträger abweichenden Element verbunden ist und sich das Schutzelement in einen Bereich unmittelbar benachbart zu dem Montageträger und unterhalb des Montageträgers erstreckt. Bei den Schutzelementen handelt es sich jedoch um üblicher Unterbodenverkleidungen bzw. Fußgängerschutzelemente, die nicht zur Aufnahme von in Fahrzeughochrichtung von der Unterseite in Richtung des Montageträgers wirkenden Kräften geeignet sind.
-
Aus
DE 10 2005 039 469 A1 ist ein Frontendmodul mit einem Montageträger mit einem unteren Querträger bekannt, bei welchem der untere Querträger für den Fußgängerschutz angepasst ist. Maßnahmen zum Schutz des Montageträgers gegen in Fahrzeughochrichtung von der Unterseite in Richtung des Montageträgers wirkende Kräfte, sind in diesem Dokument nicht beschrieben.
-
Aus
DE 10 2012 019 933 A1 ist eine Vorbaustruktur für ein Nutzkraftfahrzeug bekannt. Diese Vorbaustruktur umfasst einen oberen Querträger und einen unteren Querträger sowie mit dem oberen Querträger und dem unteren Querträger verbundene obere und untere Längsträger. Der obere Querträger und der untere Querträger sind über zwei vertikal verlaufende als Stützstreben bezeichnete Stützelemente verbunden. In
1 ist auch ein Kühlermodul gezeigt. Dieses Kühlermodul ist üblicherweise an einem Montageträger befestigt, welcher das Kühlermodul rahmenartig umschließt, aber in
DE 10 2012 019 933 A1 nicht dargestellt ist.
-
In der Praxis hat sich gezeigt, dass es in besonderen, aber eher selten auftretenden Fahrsituationen vorkommt, dass ein Montageträger durch von unten auf diesen einwirkende Kräfte beschädigt wird. Solche Kräfte können insbesondere dann auftreten, wenn ein Fahrzeug rückwärts von einem Bordstein bewegt wird und der Vorderwagen eine Nickbewegung durchführt, nachdem die Vorderräder vom Bordstein auf eine Straßenfläche mit einem niedrigeren Höhenniveau gerollt sind. Solche Kräfte können darüber hinaus auftreten, wenn mit einem Fahrzeug ein Hindernis überfahren wird, insbesondere wenn dieses Hindernis eine unregelmäßige Außenkontur aufweist und/oder wenn sich das Hindernis während des Überfahrens so dreht, dass es von unten gegen den Montageträger prallt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung im Bereich eines Montageträgers im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges zur Verfügung zu stellen, mit welcher der Montageträger von unten vor Beschädigung geschützt wird.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Eine erfindungsgemäße Anordnung im Bereich eines Montageträgers im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges umfasst ein Schutzelement, das mit zwei karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Elementen des Kraftfahrzeuges fest verbunden ist, wobei sich das Schutzelement in einen Bereich unmittelbar benachbart zu dem Montageträger und unterhalb des Montageträgers des Kraftfahrzeuges erstreckt. Mit einer festen Verbindung ist vorliegend jede geeignete formschlüssige, kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung mit einem karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Element gemeint. Von dieser Formulierung umfasst sein sollen ferner einstückige Ausbildungen vorhandener karosseriefester Elemente mit anderen bzw. zusätzlichen Funktionen. Mit einer erfindungsgemäßen Anordnung kann ein Montageträger wirksam vor von unten auf den Montageträger einwirkende Kräfte geschützt werden, da solche Kräfte bei einer erfindungsgemäßen Anordnung in das Schutzelement eingeleitet und im Idealfall vollständig von dem Schutzelement aufgenommen werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Montageträger bei einer von unten auf ein Kraftfahrzeug einwirkenden Kraft im Bereich der Unterseite beschädigt wird, ist daher durch eine erfindungsgemäße Anordnung deutlich reduziert. Dies hat nicht nur funktionale Vorteile, sondern wirkt sich auch positiv auf die Versicherungseinstufung eines Kraftfahrzeuges aus, insbesondere wenn ein Schutzelement als separates Element ausgebildet ist und es bei Bedarf auf einfache und kostengünstige Art und Weise ausgetauscht werden kann.
-
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung erstreckt sich das Schutzelement in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges betrachtet über die gesamte Längserstreckung des Montageträgers im Bereich von dessen Unterseite. Dies hat den Vorteil, dass kleinflächige und spitze Gegenstände, insbesondere wenn sich diese über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken, das Schutzelement nicht ohne vorherige Krafteinwirkung passieren können. Aus den gleichen Gründen ist es weiter bevorzugt, wenn sich das Schutzelement in Fahrzeugquerrichtung betrachtet über die gesamte Breitenerstreckung des Montageträgers erstreckt bzw. wenn mehrere Schutzelemente in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind, beispielsweise in einem Abstand von 10 cm, 20 cm oder 30 cm zueinander.
-
Ferner weist das Schutzelement mindestens zwei unterschiedliche Verbindungsstellen zu karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Elementen auf und erstreckt sich der zwischen den Verbindungsstellen erstreckende Bereich des Schutzelements über die gesamte Längserstreckung des Montageträgers im Bereich von dessen Unterseite. Eine solche Anordnung ist insofern zu bevorzugen, als durch zwei unterschiedliche Verbindungsstellen eine besonders steife Verbindung des Schutzelements mit karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Elementen erzeugt werden kann. Dies gilt insbesondere für Schutzelemente, welche die vorstehend genannten, mindestens zwei Verbindungsstellen im Bereich von Bauteilenden aufweisen. Das Schutzelement ist entweder selbst als bügelartige Struktur U-förmig ausgebildet und mit einem sich von einem oberen Querträger zu einem unteren Querträger nach unten erstreckenden Stützelement fest verbunden, oder es ist zusammen mit mindestens einem sich von einem oberen Querträger zu einem unteren Querträger nach unten erstreckenden Stützelement fest verbunden, so dass es zusammen mit dem mindestens einen Stützelement als U-förmige Struktur ausgebildet ist. Mit Verbindungsstellen sind vorstehend insbesondere Bereiche des Schutzelements gemeint, die zur Befestigung des Schutzelements an einem karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Element oder einem anderen Element des Schutzelements dienen. Dies können insbesondere flanschartige Enden mit Öffnungen für Verschraubungen oder mit flächigen Bereichen zur Verschweißung sein.
-
Als karosseriefeste, von dem Montageträger abweichende Elemente kommen insbesondere ein Querträger, ein Längsträger oder ein fest mit dem Querträger oder dem Längsträger verbundenes Element des Kraftfahrzeuges in Betracht. Solche Elemente sind üblicherweise robust und biegesteif ausgelegt und erlauben es, weitere Elemente so anzubinden, dass mit diesen größere Kräfte aufgenommen werden können, welche die Verbindung zu dem Schutzelement nicht beeinträchtigen.
-
Aus Platz- und Packagegründen besonders bevorzugt ist es, wenn als karosseriefestes, von dem Montageträger abweichendes Element das Schutzelement mit einer Schottplatte und/oder mit einem vertikal von einem Querträger oder einem Längsträger nach unten ragenden Stützelement verbunden ist.
-
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist eine erste Verbindungsstelle in Längsrichtung des Fahrzeuges betrachtet vor dem Montageträger angeordnet und eine zweite Verbindungsstelle in Längsrichtung des Fahrzeuges betrachtet hinter dem Montageträger angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass von unten auf das Schutzelement einwirkende Kräfte an zwei in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges betrachtet voneinander beabstandeten Verbindungsstellen in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden, wodurch sich eine besonders hohe Steifigkeit und Stabilität des Schutzelements ergibt.
-
Wenn das Schutzelement mit einem Abstand a zu der Unterseite des Montageträgers angeordnet ist, hat dies den Vorteil, dass von unten auf das Schutzelement einwirkende Kräfte auch im Falle einer elastischen oder plastischen Verformung des Schutzelements nicht zu einer Beschädigung des Montageträgers führen, sofern die Verformung in Hochrichtung geringer ausfällt als der gewählte Abstand a. Der Abstand a kann umso größer gewählt werden, je größer die Bodenfreiheit des Fahrzeugtyps ist, bei welchem ein erfindungsgemäßes Schutzelement unterhalb des Montageträgers angeordnet werden soll.
-
In einer weiteren praktischen Ausführungsform, auf welche vorstehend bereits hingewiesen wurde, ist das Schutzelement mit einer zwischen einem Längsträger und einem Querträger angeordneten Schottplatte oder mit einem oder mehreren von einem Querträger oder einem Längsträger nach unten ragenden Stützelement verbunden. Eine vorstehend genannte Schottplatte ragt üblicherweise gegenüber dem sich an die Schottplatte anschließenden Querträger und/oder gegenüber dem sich an die Schottplatte anschließenden Längsträger nach außen hervor. Diese nach außen hervor ragenden Bereiche können sehr gut für eine Anbindung eines erfindungsgemäßen Schutzelements genutzt werden. Die Anbindung eines erfindungsgemäßen Schutzelements an einem oder mehreren sich von einem unteren oder oberen Querträger oder einem unteren oder oberen Längsträger nach unten erstreckenden Stützelement hat den Vorteil, dass das Schutzelement selbst als relativ kleines Bauteil mit einem geringen Bauteilgewicht ausgebildet werden kann, da sich derartige Stützstrukturen häufig nur wenig oberhalb des Niveaus des unteren Bereichs eines Montageträgers in einem Kraftfahrzeug befinden.
-
Wenn das Stützelement einstückig hergestellt ist, ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung. Ferner kann ein solches Stützelement im Falle einer Beschädigung kostengünstig und einfach ausgetauscht werden. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen das Stützelement demontierbar mit einem oder mehreren karosseriefesten, von dem Montageträger abweichenden Elementen des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
-
Als Werkstoffe für ein Stützelement bevorzugt sind insbesondere metallische Werkstoffe oder Kunststoffe. Metallische Werkstoffe haben den Vorteil, dass diese einfach und kostengünstig verfügbar sind und eine hohe Steifigkeit aufweisen. Stützelemente aus Kunststoff weisen ein geringeres Bauteilgewicht und geringere Herstellungskosten auf. Als Kunststoff besonders geeignet, da dieser Werkstoff eine hohe Festigkeit aufweist, sind insbesondere endlosfaserverstärkte Kunststoffe. Das Stützelement einer erfindungsgemäßen Anordnung kann selbstverständlich auch aus anderen, hier nicht explizit genannten Werkstoffen hergestellt werden.
-
Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1a und 1b eine erste aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung eines Montageträgers mit weiteren Elementen im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne ( 1a) und in einer Seitenansicht (1b),
- 2a und 2b eine zweite aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung eines Montageträgers mit weiteren Elementen im Vorderwagen eines Kraftfahrzeuges in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne in einer ersten Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik (1a) und in einer Seitenansicht (1b),
- 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,
- 4 und 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.
-
1 zeigt einen Montageträger 10 zusammen mit weiteren Elementen im Bereich eines Vorderwagens eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. Der Montageträger 10 ist als geschlossener Rahmen ausgebildet und dient insbesondere zur Befestigung einer innerhalb des rahmenförmigen Elements angeordneten Kühlereinheit, die in 1 nicht dargestellt ist. In Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) betrachtet vor dem Montageträger 10 ist ein oberer Querträger 12 angeordnet. Der Querträger 12, welcher sich vor allem in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) erstreckt, ist mit einem Schlossträger 14 verbunden, der von dem Querträger 12 nach oben in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) ragt. An dem Querträger 12 ist ferner ein Deformationselement 16 angeordnet, das rückseitig mit einer Schottplatte 18 verbunden ist. Auf der dem Deformationselement 16 des Querträgers 12 gegenüberliegenden Seite der Schottplatte 18 schließt sich ein gestrichelt angedeuteter Längsträger 20 an.
-
Der Querträger 12 ist ferner mit zwei sich von dem Querträger 12 nach unten erstreckenden Stützelementen 22 verbunden. Die unteren Enden dieser Stützelemente 22 dienen der Anbindung eines gestrichelt dargestellten, unteren Querträgers 24.
-
In den 2a und 2b ist eine zweite, aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung bekannt. Diese entspricht im Wesentlichen der vorstehend beschriebenen Anordnung. Für die Bezeichnung identischer oder zumindest funktionsgleicher Elemente dieser zweiten, aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung sowie für die nachfolgend in Verbindung mit den 3 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Anordnungen werden im Folgenden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
-
Die in den 2a und 2b gezeigte zweite Ausführungsform, welche aus dem Stand der Technik bekannt ist, unterscheidet sich insbesondere dadurch, dass die Schottplatte 18 mit sich von dieser Schottplatte 18 nach unten erstreckenden Stützelementen 26 verbunden ist. Diese Stützelemente 26 dienen als Halterung für einen sich in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Montageträger 10 anschließenden Triebwerksunterfahrschutz 28.
-
3 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung. Bei dieser Anordnung ist ein Schutzelement 30 in einem Bereich unterhalb des Montageträgers 10 angeordnet. Das Schutzelement 30 ist mit einer ersten Verbindungsstelle 32 fest mit der Schottplatte 18 verbunden. Das Schutzelement 30 ist mit einer zweiten Verbindungsstelle 34 fest mit einem Stützelement 22 verbunden. Die erste Verbindungsstelle 32 und die zweite Verbindungsstelle 34 sind im Bereich der offenen Enden des in dieser Ausführungsform I-förmigen bzw. u-förmigen Schutzelements 30 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe Stabilität, wenn von unten gemäß dem Pfeil F Kräfte in den Bereich unterhalb des Montageträgers 10 einwirken. Das Schutzelement 30 ist in dem Bereich unterhalb des Montageträgers 10 mit einer ebenen Fläche 38 versehen, die parallel zu der Fläche auf der Unterseite 36 des Montageträgers 10 angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Fläche der Unterseite 36 des Montageträgers 10 zu der Fläche 38 des Schutzelements 30 beträgt a = 10 mm.
-
In den 4 und 5 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Schutzelement 30 mit einer ersten Verbindungsstelle 32 mit einem Stützelement 26 verbunden und mit einer zweiten Verbindungsstelle 34 mit einem Stützelement 22 verbunden. Das Stützelement 22 ist in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) vor dem Montageträger 10 angeordnet, das Stützelement 26 ist in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) hinter dem Montageträger 10 angeordnet.
-
Sowohl in der in 3 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung als auch in der in 4 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich das Schutzelement 30 über die gesamte Breite (y-Richtung) des Montageträgers 10.
-
Anstelle eines Schutzelements 30, wie in den 3-5 gezeigt, können auch ein oder mehrere bügelartige Schutzelemente mit geringere Breite über die Breitenerstreckung des Montageträgers 10 verteilt angeordnet sein. Bevorzugt sind in diesem Fall mindestens zwei, weiter bevorzugt mindestens drei Schutzelemente vorgesehen.
-
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Montageträger
- 12
- oberer Querträger
- 14
- Schlossträger
- 16
- Deformationselement
- 18
- Schottplatte
- 20
- Längsträger
- 22
- Stützelement
- 24
- unterer Querträger
- 26
- Stützelement
- 28
- Triebwerkunterfahrschutz
- 30
- Schutzelement
- 32
- erste Verbindungsstelle
- 34
- zweite Verbindungsstelle
- 36
- Unterseite
- 38
- Fläche des Schutzelements
