frontcrashbedingte Aggregat strennung bei PKW und LKW

Unter dem Oberbegriff bezieht sich die Erfindung auf Erhöhung des Insassenschutzes bei einem beliebigen Frontaufprall bzw. Frontcrash uach erfindungsgemäßen Merkmalen des Anspruches 1 unter Bezugnahme der Fig. 1-3. Zwecks Vereinfachung der Formulierung werden folgende Begriffe für die exakten Bezeichnungen eingeführt:

Begriff: exakte Bezeichnung:

" Aggregat 10" Antriebsaggregat, -block, oder -einheit umfaßt einen Motor

10.1 und ein Getriebe 10.2 in Fig. 5 bis 8

"Deformationselement" zur energieabsorbierendes Element zwecks Umwandlung einer

Energieabsorption Aufprallenergie in Verfoπnungsarbeit

"Materialausnutzungsgrad" Verhältnis der Energieabsorption eines deformierbaren

Elementes zu Eigengewicht

"trennen" eines Lagers bzw. Trennung der Verbindung eines Lagers von dem

"Lagertrennung" zugehörigen Element des Längsträgers infolge des Bruches jenes Lagers, des Elementes, Hilfsrahmens, der Lagerwelle oder Herausziehens der Lagerwelle aus jenem Lager.

"Krafteinleitung" Einleitung der Stoßkraft F bzw. Frontaufprallenergie

"Zwangsverschiebung" Gemäß dem Begriff "Zwangsverfoπnung" nach Techn.

Mechanik ist die Verschiebung der Verbindungsteile durch

Verschiebung der Kolbenstange erzwungen.

"Bodenträger" einer Längsträger 30, 30a bis 30c, Querträger 31, Schweller 34

Bodengruppe oder Tunnel 58

"Haltepro l" Zwecks Steckverbindung besteht Halteprofil oder -loch aus

Profil, Loch, Ausnehmung, Steg und/oder Rippe.

"Sollbruchstelle" Aussparung, Loch, Längsloch, Ausnehmung, Sicke oder Riß an einem Element, das nach Überschreitung des

Schwellwertes gebrochen ist.

Ge äß DE 4040979 C2 in Fig. 5 erfolgt die Krafteinleitung beim mittigen Frontaufprall über die vordere Stoßstange 50 in die deformierbaren, vorderen Längstrager 30 und deformierbaren Verbindungsträger 30.9 unter Zuhilfenahme der an den A- Säulen 52 drehbar gelagerten, steifen Lenker 51. Währenddessen wird das Aggregat 10 unterhalb der Fahrgastzelle verlagert. Nachgewiesen ist die Überbeanspruchung der A-Säuleu sowohl durch drei Belastungsfälle in der überarbeiteten DE 4342038 AI als auch durch das Knicken als auch durch das Beulen des Daches 17 in der Praxis. Mit den erfindungsgemäßen Gegenmaßnahmen beschäftigt sich DE 19543706 oder

PC T/DE96/02120. Zweifel au der Brauchbarkeit beim Offset-FiOutaufprall ist berechtigt. Den Motor Schwingungen uach Übertragung in die Fahrgastzelle sind die Insassen ausgeliefert.

Als Sollbruchstellen sind die Schweißstellen der beiden Lenker 53 des Lagers 54 des Aggregates 10 au dem Tunnel 58 gemäß DE 2246077 C2 in Fig. 6 fest angebracht. Nach Überschreitung des Schwellwertes infolge des Eindringens des Aggregates beim mittigen Frontaufprall tritt Bruch ein, wonach das Ende des Aggregates mittels beider Lenker 53 mit dem Tunnel 58 drehbar verbunden ist. Bei zunehmender Stoßkraft gleitet der Motor entlang der steifen Trennwand 55 zur Verlagerung des Aggregates unterhalb der Fahrgastzelle. Als Verbesserung gegenüber DE 2246077 C2 eifolgt die Aggregatsverlagenuig gemäß DE 3301708 C2 und DE 4405904 Cl in Verbindung mit Energieabsorption mittels eines hinter dem Aggregat au dem Tunnel montierten Defoπnationselementes. Als Verbesserung gegenüber DE 3301708 C2 richtet eine Fangvorrichtung gemäß DE 4405904 Cl die Aggregatsverlagerung während eines mittigeu Frontaufpralles nach unten. Da bei einem Offset-Frontcrash die Belastuugslinie der Stoßkraft F zur Mittellinie des Fahrzeuges sowohl versetzt als auch winklig ist, stellen alle diese Aggregatsverlagerungen die Brauchbarkeit in Frage.

Gemäß DE 4326396 A I oder US Pat. Nr. 5492193 in Fig. 7 ist ein quer eingebauter, um 30° nach vorne geneigter Motor von den beiden Hilfsrahmen 65 über vier Motorlagei 61, 62 elastisch abgestützt. Diese Hilfsrahmeu sind mit den zugehörigen Lüngsträgem 30 au den vorderen Lagern (Lagerstellen) 63 fest und an den hinteren Lagern 64 als Sollbruchstellen verbunden. Infolge des Bruches dieser hinteren Lager und/oder der vorderen Motorlager 61 nach Überschreitung des Schwellwertes gleitet das Aggregat 10 entlang der steifen Trennwand 55 zur Verlagerung unterhalb der Fahrgastzellc.

Gemäß DE 19615985 C l wird ein Längsträger in n+ l Elemente bzw. Knautschzonen in

Flg. 17 unterteilt. Aus Fig. 7 sind das vordere Element Z _v des Lagers 63 und das hintere

Z _h des Lagers 64 ersichtlich. Die Schwierigkeit zur Ermittlung des Zeitpunktes des

Bruches und der Bruchstellen beider hinteren Elemente Z>, gründet sich auf die Elemente, welche vor dem ungebrochenen Element Z„ liegen, aber der Deformation bereits unterliegen. Verständlicherweise ist die Vorausberechnung des Bruches beider vorderen

Elemente Zι, entscheidend einfacher. Hierauf gründet sich das Merkmal der Neuerfindung.

Entscheidende Nachteile weist ferner diese Erfindung auf, daß

- eine steife, dementsprechend schwere Trennwand 55 benötigt wird und - Motoi und Getriebe neu konzipiert werden müssen.

Siehe Maßnahmen gegen diese Nachteile und erfindungsgemäße Verbesserung gegenüber dieser Erfindung in Abs. I, II, IV bis VIII.

DE 381 1427 C2 beschreibt die Steck-, Klebverbindung und Vernieten der Halteteile miteinander zu emem Verbundteil. DE 19615985 C ! oder PCT/DE97/00715 beschreibt

- die Steck- und Klebverbindung der aus Strangpreßprofilen hergestellten Halteteile gemäß DE 4335043 AI zur Bildung eines Schwellers oder Querträgers u d

- den vorderen Längsträger gemäß DE 4224489 AI als Strangpreßprofil mit gleicher Elementsteifigkeit in Längsrichtung sowie das unterhalb der Fahrgastzelle untergebrachte Deformation seleraent 1.

Beim linksseitigen Offset-F ontaufprall trennt sich das Aggregat von einem deformierbaren, linken, vorderen Längsträger durch das Verschwenken des Motors um dessen Hochachse in Drehrichtung gegen Uhrzeigerrichtung zur Vermehrung der Energieabsoφtion durch die Verformungsarbeiten jenes Längsträgers, eines am Motor befestigten Deformationselementes und die Arbeit zum Verschwenken des Aggregates gemäß DE 4313785 C2. Somit läßt sich die Leichtbauweise realisieren. Nach emem bestandenen Offset-Frontaufpralltest endet dagegen

- ein rechtsseitiger Offset- Frontaufprall z.B. gegen einen steifen Brückenpfeiler oder - ein mittiger Frontaufprall, mit Verletzungen, da die Erfindung die Rotation des Motors um seine Hochachse in Uhrzeigerrichtung nicht zuläßt.

De Erfindung für frontcrashbedingte Aggregatstrennung in Abhängigkeit von dem

Verformungsverhalten der Längsträger liegt mithin die Aufgabe zugrunde,

- jedes Aggregat 10 in beliebiger Einbaukonstellation von mindestens e em Längsträger bei beliebigem Frontaufprall zu trennen und - das Crashverhalten der Längsträger zu optimieren.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unterausprüche beschreiben vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung. Jene Lösung und Ausbildungen setzen sich aus folgenden Lösuugsansätzen zusammen: - die voneinander unabhängig wirkenden Kolbenvorrichtungen im Vorbaubereich zwecks

* voneinander unabhängiger Treunung der Lager von einem oder beiden Längsträgern und

* voneinander unabhängiger Verformung ihrer Deformationselemente 1, la, lb und deformierbaren Längsträger vor allem bei beliebigem Frontaufprall, - platzsparende Bauweise für ein Paar Kolbenvorrichtungen,

- Längsträger 30a bis 30c aus mindestens einem Straugpreßprofil, vorzugsweise aus Leichtmetall, mit Anbringungsmöglichkeiten für Lager und Lenkerlager zu konzipieren,

- ein kontrollierbares Verfoπnungsverhalten des deformierbaren Längsträgers zwecks Bestimmung der Schritte zum Freisetzen der Aufprallenergie im Sinne der Materialausnutzung während des Faltenbeulens zu definieren, und

- Aggregat 10 nach der Trennung und Verlagerung mittels mindestens eines Fangteiles lose zu halten,

Gegenüber dem Stand der Technik bieten die erfindungsgemäßen Merkmale folgende Vorteile:

I. Unabhängig von der Antriebsart und Einbaurichtung eines neuen oder herkömmlichen Motors trennt sich immer das Aggregat von mindestens einem Längsträger bei beliebigem Frontaufprall, auch bei der 2. Stufe des ab Okt. 98 geltenden EU- Frontcrashtests eines Fahrzeuges auf 55 km/li gegen eine verformbare Barriere mit 40% Offset. Dagegen stellen alle herkömmlichen Aggregatsverlagerungen die

Brauchbarkeit in Frage. Ausgenommen ist DE 4326396 A I (US Pat. Nr. 5492193), welche leider folgende Nachteile aufweist:

* Wegen des Gleitens des Aggregates entlang der Trennwand 55 nach unten läßt sich herkömmlicher Motor wie Reihenmotor in Längsrichtung weder einbauen noch

verlageπi. Voraussetzung für die Anwendbarkeit der DE 4326396 AI ist eine immense oder kostspielige Investition in F&E (Forschung und Entwicklung) zur

Realisierung solches Aggregates und einer neuen Generation von Motoren und

Getrieben als Ersatz für die herkömmlichen. * Reicht die Absoφtion kleiner Energie, z.B. beim Aufprall gegen Mauer, durch die

Stoßstange nicht aus, dann verfoπnen sich durch die Resteuergie die mit der geringsten Steifigkeit als Bruchstellen versehenen Hinterlager 64. Durch einen

Verzug beider Hilfsrahmeu 65 wird der Betrieb eines Frontantriebs erheblich gestört

Eine teure Reparatur ist fällig. Vgl. mit Gegeiunaßnahme in Abs. V. II. Im Gegensatz zu der Aggregat sverlagerung sind die Längsträger 30, 30a bis 30c nach der Aggregatstrennung in Fig. 2, 3, 9 der kinetischen Energie des Aggregates nicht mehr ausgesetzt. Damit können sie entweder bei gleicher Dimensionienmg mehr

Frontaufprallenergie absorbieren oder weniger steif und leichter ausgelegt werden.

Durch die Steckverbindung der Strangpreßprofile, vorzugsweise aus Leichtmetall, ineinander zur Bildung eines Längsträgers ist die Leichtbauweise in Verbindung mit der

Aggregatstrennung und Energieabsoφtion realisierbar.

III. Im Falle Vi < V ₂ in Fig. 2, 8-12 uach der Trennung des vorderen Lagers und uach

Verschiebung der Kolbenstange um v ₂ bei Offset-FiOiitaufprall wird das hintere Lager von dem zugehörigen Längsträger getrennt, zwecks einer unvollständigen Aggregatstrennung durch die Schwenkung des Aggregates 10 um die gemeinsame y ₂ - oder ₂ - Achse beider Lager des anderen Längsträgers.

Bei mittigem Frontaufprall erfolgt eine vollständige Trennung aller Lager von beiden

Längsträgern durch die Verschiebung beider Kolbenstangen. rV.Im Falle Vι = V2 in Fig. 8-12, 19-23 nach Verschiebmig der Kolbenstange um v ₂ erfolgt eine gleichzeitige und vollständige Trennung

* beider Lager von ihrem Längsträger bei Offset- Frontaufpra 11 nach Anspruch 2 oder

* aller Lager von beiden Läugsträgeπi unter Zuhilfenahme mindestens eines Querträgers 24, 25 in Fig. 1 bei beliebigem Frontauφrall nach Anspruch 3.

V. Kleine Frontauφrallenergie, z.B. beim Einparken durch Auφrall gegen Mauer oder bei der Festsetzung der Schadenfall-Klasse wie Voll- und Teilkasko, wird durch mindestens ein Deformation selement la, l b im Vorbaubereich in Fig. 4. 13, 18 ausschließlich absorbiert, unter der Bedingung, daß * die Längsträger und Deformationselemente 1 weder verformt und

* die Lagerwellen noch herausgezogen werden.

Realisierbar ist diese freie Verschiebung jeder Kolbenstange bis zu v _(> durch

Nachbearbeitung von zwei gegenüberliegenden Längslöchem in Fig. 22, 23 an dem

Kolben 1.4, Verbindungsteil 8, 9, 9b bis 9<i und/oder der Kolbenstange 5. Beispielsweise können entweder zwei Verbindungsteile 8, 9 und der Kolben 1.4 oder beide Verbindungsteile 8, 9d mit Längslöchem versehen sein. Als ein einstückiges Verbindungsteil 9d zwecks Vereinfachung der Montage lassen sich das Verbindungsteil 9b und der Kolben 1.4 anfertigen. Durch einfache Demontage und Montage des Auφralltopfes ist Zeit- und Kostenaufwand für das Austauschen gering, geringer als DE 3301708 C2 oder DE 4405904 C.

VI. Die Energieabsoφtion durch mindestens einen Längsträger in Verbindung mit mindestens einem Deformationselement 1, la, lb in Fig. 4, 13, 18 bei Aggregatstrennung ist entscheidend größer als die der DE 3301708 C2 oder DE 4405904 C l . VII.Bei emem beliebigen Frontauφrall minimiert die erfindungsgemäße

Aggregatstrennung in Verbindung mit der Energieabsoφtion durch Vielzahl von Deformationselementen die Verletzungsrisiken sowie -schwere. VIII. Kostengünstige Strangpreßprofile, vorzugsweise aus Leichtmetall, für Längsträger 30a bis 30c sparen Gewicht und besitzen ein kontrollierbares Verfoπnungsverhalten zur Optimierung des Materialausnutzungsgrades gemäß DE 19615985 C 1.

IX. Nach der Aggregatstrennung verlagert sich das auf der Straße liegende Aggregat aufgrund der eigenen kinetischen Energie nach hinten, ggf unterhalb der Fahrgastzelle, falls die Bodenfieiheit groß genug ausgelegt ist. Zur Sicherheit der hinterher fahrenden Fahrzeuge wird es von mindestens einem Fangteil lose gehalten. Falls die Fangteile an den Verbindungsteilen bzw. dem Verbindungsträger befestigt sind, führt die Zwaugsverschiebung zu weiterer Aggi egatsverlagerung aus.

Bekaunt sind die Schmierung, Abdichtung des Lagers gegen Schmutz und Regenwasser sowie Geräuschdämpfung gegen Übertragung der Schwingung in die Fahrgastzelle durch

Einbau der geräuschdämpfenden Materialien im Lager eines Querleiikers für Rad, welche nicht der Gegenstand der Erfindung sind, somit zwecks Übersicht weder beschrieben noch gezeigt werden.

Folgende Zeichnungen zeigeu Ausführungsformen der Aggregatstrennuug unter Berücksichtigung des xyz Koordinatensystems:

Fig. I eine schematische Vorderansicht der 1. Ausfuhruugsform der Aggregatstrennung eines Fahrzeuges mit zwei Kolbenvorrichtuugeu in y und yj-Achseu und einem für

Frontantrieb ausgelegten, querliegenden Aggregat, das von zwei Hilfsrahmen über die

Motorlager elastisch getragen ist und diese Hilfsrahmen an den Lagern der beiden

Längsträger in y ₂ - und y ₂ -Achsen drehbar gelagert sind. Fig. 2 eine schematische Vorderansicht der 1. Ausfuhrungsform nach einseitiger Lagertrennung bei einem Offset-Frontauφrall, wonach sich das Aggregat um die yr-

Achse bis zur Straße schwenkt. Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der 1. Ausführnngsfoπn nach beidseitiger und vollständiger Lagertrennung bei einem Froutauφrall, wonach das Aggregat auf die

Straße herunterfällt. Fig. 4 einen Schnitt der 1. Ausführungsform mit einem leicht austauschbaren

Deformationselemeut und den mit Sollbruchstellen "b" versehenen Hilfsrahmeu entlang der Li e I-I in Fig. 1. Fig. 5 einen Längsschnitt eines längsliegenden Aggregates für Frontautrieb zur

Aggregatsverlagerung gemäß DE 4040979 C2. Fig. 6 einen Längsschnitt eines längsliegenden Aggregates für Hinterradantrieb zur

Aggregatsverlagerung gemäß DE 2246077 C2. Fig. 7 einen Längsschnitt eines querliegenden Aggregats, dessen Verlagerung gemäß DE

4326396 A 1 nach Frontauφrall eingetreten ist. Fig. 8 eine schematische, perspektivische Ansicht der 2. Ausfuhrungsform einer Strukturhälfte eines Fahrzeuges mit einem längshegenden Aggregat für

Hinterradantrieb und einer Kolbenvorrichtung in y _r Achse und den beiden Lagern in der gemeinsamen y ₂ -Achse. Fig. 9 eine schematische, perspektivische Ansicht der 2. Ausfuhrungsform in Fig. 8 ohne

Aggregat.

-cY-

Fig. 10 einen Schnitt der 2. Ausführuugsform mit verschiedenartigen Fangteilen, emem

Verbindungsteil und einer mit Sollbruchstelle "b" versehenen, hinteren Lagerwelle entlang der Linie II-II in Fig. 9. Fig. 1 1 einen Schnitt der 3. Ausführungsform mit einer mit Sollbruchstelle "b" versehenen, vorderen Lagerwelle, die mit der hinteren Lagerwelle mittels eines

Verbindungsteiles in Verbindung steht. Fig. 12 einen Schnitt der 4. Ausführuugsform mit einem einzigen Hilfsralunen und einem steifen Verbindungsteil, welches mit der Kolbenstange und der hinteren Lagerwelle form- und kraftschlüssig verbunden ist. Fig. 13 einen Schnitt der 5. Ausführuugsform nach Erweiterung der 4. Ausführungsform durch Einsatz eines Defoπnationselementes 1. Fig. 14 eine Vorderansicht der 6. Ausf lirungsform der Aggregat strcnnuug, wobei der

Längsträger, die Lager (Lagergehäuse) und Lenkerlager (Gehäuse) aus

Strangpreßprofileu zu einem Deformationselement mit Anbritigungsmöglichkeiten in y,-, y ₂ - und rAchsen ineinander gesteckt sind.

Fig. 15 einen Schnitt der 7. Ausführuugsform der Aggregatstrennung, deren Längstr ger, hinteres Lager und hinteres Lenkerlager aus Strangpreßprofilen zu einem

Deformationselement mit Anbringungsmöglichkeiten in y _r , y ₂ - und y^-Achsen ineinander gesteckt sind. Fig. 16 eine Vorderansicht der 8. Ausführungsform der Aggregat strennung, deren

Längstrager und gemeinsames Lager aus Strangpreßprofilen zu einem

Deformationselement mit Anbringuugsraöglichkeiten in yi-, yv, yr.-, y7- und y _κ -Achsen ineinander gesteckt sind. Fig. 17 eine schematische, perspektivische Ansicht der Kolbenvorrichtung, Unterteilung des Längsträgers in n+ 1 Elemente, Montage des Längsträgeis au dem Querträger und

Steckverbindung der Strangpreßprofile ineinander in der 6. Ausfülirungsform aus Fig.

14. Fig. 18 eine schematische, perspektivische Ansicht der 8. Ausführungsform mit einem leicht austauschbaren Deformationselement in Steckverbindung mit dem Längsträger als Strangpreßprofil.

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht der 9. Ausfülirungsform mit den gegenüberliegenden Verbindungsteilen und zwei Querträgern zur gleichzeitigen

Trennung aller Lager von den beiden Längsträgem.

Fig. 20 einen Schnitt der 10. Ausfülirungsform mit zwei Verbindungsteilen zur gleichzeitigen Trennung der beiden Lager von einem Längstrager, dessen vorderes Verbindungsteil mit Ein Stellvorrichtung ausgestattet ist. Fig. 21 einen Schnitt der 1 1. Ausfülirungsform mit einem hinteren Verbindungsteil, welches mit Ein Stellvorrichtung ausgestattet ist.

Fig. 22 einen Schnitt des vorderen Verbindungsteiles mit Einstellvorrichtung entlang der

Linie III-III in Fig. 20. Fig. 23 eiue Seitenansicht der Fig. 22 gemäß Pfeil IV.

Im allgemeinen gelten die erfindungsgemäßen Merkmale für Aggregatstrennung jedes Fahrzeuges mit einem in beliebiger Richtung eingebauten Motor und einer beliebigen Antriebsart wie

- mit Frontantrieb eines querlicgenden Motors bzw. Aggregates in Fig. 1 -4,

- mit Hinterradantrieb eines längsliegenden Motors in Fig. 8 und - mit Frontantrieb eines längsliegenden Motors in Fig. 5, ähnlich wie Fig. 8 ohne Antriebsstraug 59 für Hinterräder. Normalerweise sind die Achsen der beiden Längstrager mit der y- Achse parallel. Damit sind die y , y ₂ -, y , y - und y _. r, yr, r, yrAchsen ebenso mit der y-Achse und zueinander parallel.

Der mit einer zylindrischen 5.3 oder konusf rmigen Nabe 5.3a in Fig. 17 versehene

Auφralltopf 5.1 , 5.1a, 5.1b einer Kolbenvorrichtung hat eine steife Platte in einer beliebigen Form wie runden in Fig. 1-4, 8- 10, 19-20 oder rechteckigen in Fig. 17, welche über die Stoßstange 50 die Frontauφrallenergie unmittelbar oder mittelbar auf den Längsträger in Fig. 19 einleitet. Mit diesem Auφralltopf ist die Kolbenstange 5 formschlüssig und mittels eines Sicherungsteiles 5.2 kraftschlüssig verbunden.

Gemäß DE 19615985 C l und DE 3826958 AI besitzen alle unmittelbar benachbarten Elemente eines Längsträgers in Längsrichtung ungleich große Steifigkeit, welche durch Sollbruchstellen in Fig. 17 und/oder Zusatzelemente 11, l l a-l l b, 12, 12a-12c, 13, 15, 15b, 16, 16b, 18, 18.1 , 18.2, 19, 20, 27, 30.7c in Fig. 4, 10- 17 bestimmt ist Außerdem hat der der Fahrgastzelle abgekehrte Endbereich jedes Längsträgeis mit Länge B in Fig. 8, 10, 17 als Element Z _{n+ !} die größte Steifigkeit. Deshalb eignen sich dieser Eudbereich, das Verbindungsteil (Verbindungsblock) 8, 9, 9b bis 9d, Verbindungsträger, der von Deformation nicht oder wenig gefährdete Bodent ägei wie Querträger 31,

Schwellei 34 und Tunnel 58 fiu die Befestigung des Fangteiles 7, 7a bis 7e. dessen anderes Ende am Aggiegat befestigt ist, zum losen Halten des Aggiegates nach dei

Tieimung

Verwendbai füi die Fieigabe zui Vei Schiebung dei Lagerwellen ist dei mit Sollbiuch stelle veisehene Begieuzei 14, 14a in Fig. 12, 19, dessen eistes Ende am durch Vei Schiebung infolge dei Frontauφialleneigie sich bewegenden, von Deformation wenig gef hideten Bewegungstell wie Verbindungsteil 8, 9, 9b bis 9d, Quertiagei 24, 25, Endbeieich dei Kolbenstange odei Aggiegat usw und dessen andeies Ende an einem unbewegbaren Karosserieteil wie Quertragei 31 , Schwellei 34 oder Tunnel 58 befestigt ist Die gleiche Aufgabe dieses Begieuzei s ka i das Deformationselement 1, la, lb durch eine Soll-

Vei Schiebung, welche voi bestimmt ist, genauso ubeniehmen Vgl mit dei Befestigung des Fangbaudes an dem von Deformation gefähideten Langstiagei nach Anspiuch 5 dei DL 4326396 A I Außerdem eignet sich dei Endbereich odei Quertiagei 31 für das Anbringen - des Lagergehauses 30.7, 30.7a bis 30.7c zui Fuhrung einei Kolbenstange 5 in y _r und r Richtung und

- des Lagergehauses des huiteren Lagei s 12, 12a bis 12c, 13 in Fig. 1 -4, 8- 18, 20 Von einem cmzigen Lageigehause des Langstiagers lassen sich mein als zwei Kolbenstangen gemäß DE 19615985 C l fuhren, ebenso füi die Aggi egatsti eiinung beim Piontauφrall verwenden

Der Querträger 31 dient zur

- Verbindung beider Laugstragei , Versteifung dei Fahrgastzelle und Endbereiche,

- Veilangerung der Lageigehause 30.7c dei Kolbenstaugen, dei li teien Lagei sowie - form- und kiaftschlussigen Verbindung dei Fuhrungsbuchsen odei -wellen 18, 18.2 und des Lagergehauses 30.7c mit den Langstiagern 30a, 30b in Fig. 14-17 und

- Befestigung der Fangteile sowie Begieuzei

Wegen des Fehlens von Sollbiuchstellen, Führung und Merkmales zur Maximierung dei Steifigkeit des Endbeieiches des Langstiagei aus Stiangpießpiofil gemäß DE 4224489 AI ist das Verformungsvei halten wählend dei Deformation unkontrollierbai Vgl mit Gegenmaßnahmen dei DE 19615985 C 1 Das Meikmal gemäß DE 4224489 A 1 zeigt keine Anbringungsmoglichkeit f i Hilfst ahmen und Lenkeilagei an Langstiagern

-/ /- Als erfindungsgemäße Gegenmaßnahmen besitzt der Längsträger 30a bis 30c mit Länge L in Fig. 8, 10, 17

- ungleich große Steifigkeit der unmittelbar benachbarten Elemente nach Unterteilung in n+ 1 Elemente durch Ausspamngen und/oder Zusatzelemente 11b, 12b, 12c, 13, 15, 15b, 16, 16b, 19, 20, 27,

- lose fonnschlüssige Verbindung seines IuneniOhres bzw. Innen zylinders mit der Kolbenstange zwecks loser Führung,

- einen Eudbereich mit der größten Steifigkeit durch Zusatzelemente 18, 18.1, 18.2, 12c, 13, 30.7c, - Halteprofile für selbstfixierende Steckverbindung bzw. formschlüssige Verbindung mit den Lagern 11b, 12b, 12c, 13, Lenkerlagern 15, 15b, 16, 16b, Führungslagem 18, 12c, 13, Karosserie- und Aggregatsteileu wie Kotflügel, Pumpen und

- formsclilüssige Verbindung seines Innenzylinders mit dem Lagergehäuse 30.7c sowie mindestens eines Führungslagers 18.1, 12c, 13 mit der zugehörigen Führungsbüchse 18, 18.2 in Fig. 14- 18.

Nach Steckverbindung sind die Teile durch Verschweißen (Punktschweißen), Verkleben, Verschrauben, Vernieten und/oder Einstecken mittels Halteteile 20.1 miteinander fest verbunden, Verwendbar sind Schrauben, Stifte, Nieten, Bolzen oder Kloben usw. für eiusteckbare oder einseht aubbare Halteteile 20.1 in die Löcher der in die Haltelöcher eingesteckten Führungsbüchsen 20 in Fig. 18. Nach Steckverbindung des vorderen Lenkerlagers 15 in die Halteprofile des Längsträgers 30a erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung durch Verschweißen, Verschrauben oder Durchstechen der Sicheruugsteile. Als Sollbruch stellen in Fig. 17 und als Lager 11c in Fig. 18 werden Ausspamngen au den Längsträgem 30a, 30c nachgearbeitet. Beeinflußbar ist ferner die Steifigkeit des Strangpreßprofiles durch die Form, unterschiedliche Wanddicken und die Anzahl der Rippen z.B. 4 bei 30a in Fig. 10, 17 bei 30cl sowie 4 bei lb in Fig. 4, 18 bei 30a in Fig. 14, 15 und 3 bei 30b in Fig. 16.

Steckverbindung der Zusatzelemente 1 1 b, 12b, 12c, 13, 15, 15b, 16, 16b mit den zugehörigen Elementen des Längsträgers - verändert die Steifigkeit en dieser Elemente und

- bildet das vordere und hintere Lager sowie das vordere und hintere Lenkerlager des Rades.

Wie das hmteie Lenkerlagei 16b ist das voideie, nicht gezeigte Lenkei lagei 15b aus steifem Blechteil, Stanzteil odei Schmiedeteil heistellbai Die Lochei dei I enkeilagei

15b, 16b in dei x-z Ebene vei deutlichen die Anbnngungsmoglichkeit füι Lenket ende Die viei Lochei des Lagers 13 in y ₅ -, y _< r, y ₇ - und ys-Achsen erlauben das Aubπugen eines voi dei en oder hinteren Lagei , eines voideien odei hmteien Lenkerlageis des Rades und formschlύssige Verbindung mit mindestens zwei Fύhmngsbuchseu 18, 18.2 odei die

Führung zusätzlicher Kolbenstangen z B füi Aufhahine von einigen

Defoπnationselementen la Ein Lagei 13 mit mehreren Lochern ist leicht heistellbai

Duich Einstecken einer einzigen Fühimigsbuchse 18, deren Lange von B| auf B veilangeit wud, wild dei luntete Lenkei zwischen dem Fuhmugslagei 18.1 und nicht gezeichneten, hinteren Lenk erlager 16 auf die Achse dei Fuhiungsbuchsc fixiert und gleichzeitig gesichert

Mindestens zwei Zusatzelemente 18, 18.2, 30.7c sind am Queitragei 31 befestigt, zwecks Selbstfixierung und foπnschlussigei Veibindung mit den Lochern folgendes Teiles duich Steckverbindung

- des Führungslagers 18.1 mit den doppelt U-fbrmigen Halteprofilen des Langstragers 30a in Fig. 14, 17,

- des doppelt U-fbrmigen, hinteien Lageis 12c mit den doppelt U-fbrmigen Haltepiofilen des Langstragers 30a in Fig. 15 odei - dei beidseitigen U-Haltepiofile des Lagei 13 mit zweiseitigen Haltestegen des Langstiageis 30b als Haltepiofilen in Fig. 16

Vorzugsweise werden die Fuhrungsbuchsen 19, 20 in die Bohrungen des Abstützelementes 30c 1 eingepreßt Nach Einstecken mindestens zweiei Halteprofile des für Energieabsoφtion vorgesehenen Deformationselementes lb in die zugehörigen Führungsbüchsen 19, 20 des Abstützelementes 30c 1 odei Endbereiches ist dei Längstrager 30c gebildet Durch formschlussige Verbindung dei Fuhrungsbuchsen 19, 20 mit den zugehörigen Haltelochem weiden jene Elemente aufeiuandei und auf die yl-, y2- und y3-Achsen fixiert Werden mehreie Defoπnationselementc lb mit gleichet Außenkontui und untersclnedlichei Steifigkeit durch ungleich gioße Elementlangen, unteischiedliche Wanddicken und/odei veischiedene Anzahl von Rippen angefertigt und ineinandei gesteckt, so trägt das feste Anbringen an dem duich ein Rippen und/odei staikeie Wanddicken entscheidend steifeien Abstutzelementes 30cl zui Abstujung dei Eneigieabsoφtion bei Die Fulmingsbuclise 19 hat einen Außenduichmessei von D und

Innendurchmesser von d > D, der Kolbenstange. Zur optimalen Energieabsoφtion durch Deformieren des Längsträgers 30a, 30c in Fig. 17, 18 wählend der Verschiebung der vom Lagergehäuse 30.7c gefühlten Kolbenstange werden die beiden Innenzylinder mit D < D,, und d < D _:ι durch die erfindungsgemäß koiiusförmige (kegelstumpf- oder torusförmige) Nabe 5.3a mit dem größten Durchmesser D _;ι aufgesprengt (aufgeweitet), währenddessen der Längstrager 30a unter Belastung des an der Stoßstange 50 fest angebrachten, steifen Auφralltopfes 5.1b dem Faltenbeulen ausgesetzt ist. Es ist eine Hypothese für die Erhöhung des Materialausnutzuugsgrades durch das Faltenbeulen und Aufsprengen. Unter Belastung des steifen Auφralltopfes beim Frontauφrall wird das von der Kolbenstange geführte und gegen ein entscheidend steiferes Abstützelement wie Lagergehäuse 30.7 oder Querträger 31 abgestützte Deformationselement l in Fig. 4 deformiert. Herstellbar ist das Deformationselement 1, 1a aus wabenförrmgen Absoi tionsteilen, einem steifigkeitsveränderlichen. deformierbaren Längstrager oder Strangpreßprofil, ün Vorbau können zwei Paare Deformationselemente la und l b zum Einsatz ebenso kommen. Verbunden gemäß DE 19615985 C 1 ist der Kolben 1.4 mit dem Eudbereich der Kolbenstange formschlüssig, mittels eines aus Schraube und Mutter bestehenden Verbindungselementes 1.2 kraftschlüssig und mit der Aufhahmeplatte 1.1 des Deformationselementes 1 mittels Schrauben 1.3 in Fig. 13 kraftschlüssig. Die gleichen Merkmale dieser vorderen Längstrager im Vorbaubereich können die hinteren Längsträger im Heckbereich aufweisen.

A Element Z| _. vorzugsweise Z _{n+ )} mit Länge B in Fig. 17, ist das hintere Lager und am Element Zvinit geringerer Steifigkeit das vordere Lager angeordnet, wobei v < 1 < (n+ 1 ). Zweifellos ist der steife Tunnel 58 für das feste Anbringen der Lagergehäuse beider hinteren Lager ebeuso geeignet. Selbst wenn die Trennung des hinteren Lagers nicht rechtzeitig eingetreten ist, wird das Aggregat von den beiden Langstiagern mit Sicherheit getrennt, als Folge des Bruches

- des mit Sollbruchstellen "b" verseheneu, hinteren Hilfsrahmens 22 in Fig. 4,

- des Hilfsrahmens 22a mit den mit Sollbruchstellen versehenen, hinteren Lagergehäusen 22.1 in Fig. 10,

- der hinteren Motorlager 62 und/oder

- der mit Sollbruchstellen versehenen, hinteren Lagerwellen und

als Folge der Zusatzbeanspruchung durch Drehmoment nach Schwenken des Aggregates um den Schweφunkt S, ggf durch Stoßkraft F gegen das Aggregat. Von Bedeutung für den Bruch des Hilfsrahmeus 22a mit Lagergehäusen 22.1 durch Drehmoment ist der

Abstand c zwischen dem Lagergehäuse 22 und Querträger 31. Diese Merkmale zur Sicherung der Aggregatstrennung stellen eine eindeutige Verbesserung gegenüber der

Aggregatsverlagerung mittels Sollbruchstelleii Z _tl gemäß DE 4326396 A I in Fig. 7 dar.

Jedes Verbindungsteil 8, 9, 9b bis 9c besteht aus zwei Rohren zur form- und kraftschlüssigen Verbindung mit einer vorderen oder hinteren Lagerwelle und der

Kolbenstange, wobei die beide» Rohre durch zwei Verstärkungsrippen, ggf mit Querrippe (nicht gezeigt) zur Erhöhung der Steifigkeit miteinander verbunden sind. Dagegen ist das preiswerteste, aber mipräzis wirkende Verbmdmigsteil 9a aus Seil, dessen Neigungswinkel in der Ebene ≤. 40° in Fig. 10 durch Verlängerung der Kolbenstange und/oder Verkürzung des Abstandes der y und y ₂ - bzw. yj- und y ₂ ~ Achsen zwecks optimaler Krafteinleitung ist. Die Trennung des vorderen Lagers nach Verschiebung um V| < v ₂ erfolgt über

- Bruch (Deformation) des Elementes Zv, woran das vordere Lager fest angebracht ist,

- Bruch des mit Sollbruchstelleii "b" versehenen, vorderen Hilfsrahmeus 21 in Fig. 4,

- Bruch des in Fig. 10 gestrichelt gezeichneten Lagers 11a samt Lagerwelle 4 nach Überschreitung des Schwellwertes, - Herausziehen der mit dem front Lagergehäuse verschweißten Lagerwelle 4b aus dem Lager des Hilfsrahmens 21b infolge der Verschiebung des Längsträgers in Fig. 12,

- Herausziehen der mit Sollbruchstelle "b" versehenen Lagerwelle 4a aus dem Lager des Hilfsrahmens 21a infolge der Zwangsverschiebung des Seiles 8a, dessen anderes Ende am Stift 6.3 der hinteren Lagerwelle 6b in Fig. 1 1 befestigt ist, und/oder - Herausziehen der Lagerwelle 4d aus dem Lager des Hilfsrahmeus 21b infolge der Zwangsverschiebung des Verbindungsteiles 8 in Fig. 20.

Die Trennung des hinteren Lagers nach Verschiebung um v ₂ erfolgt über

- Bruch des mit Sollbruchstelleii "b" versehenen, hinteren Hilfsrahmens 22, 22a in Fig. 4, 10,

- Bruch der mit Sollbruchstelle "b" versehenen Lagerwelle 6a infolge der Zwaugsverschiebung des Verbindungsteiles 9a in Fig. 10,

- Herausziehen der Lagerwelle 6b infolge der Zwangsverscliiebung des Verbindungsteiles 9a nach Bruch und Herausziehen der Lagerwelle 4a aus dem vorderen Lager 21a in Fig. 1 1 und/oder

- Herausziehen der Lagerwelle 6, 6c, 6d aus dem Lager des Hilfsrahmens 21b, 22 infolge der Zwangsverscliiebung des Verbindungsteiles 9, 9b bis 9d in Fig. 4, 12, 13, 19-21 nach Bruch eines mit Sollbruchstelle versehenen Begrenzers z.B. 14 in Fig. 12 oder nach Verschiebung des Deformationselementes 1, la, lb um v ₂ .

Zur Trennung des vorderen und hinteren Lagers von den zugehörigen Längsträgern sind die beiden Lagerwellen 4d, 6d mit der Kolbenstange 5 mittels zweier Verbinduugsteile 8, 9 in Fig. 20 formschlüssig und mittels Teile der Einsteilvorrichtung 8.1 bis 8.4, 9.1, 9.2 kraflschlüssig verbunden. Als Sicherungsteile der Einstellvorrichtung sind Schrauben, Stifte, Nieten, Bolzen oder Kloben usw. verwendbar. Allerdings ist eine Einstellvorrichtung zur Einhaltung der gleich großen Wege bzw. Verschiebungen beider Lagerwellen 4d, 6d um v ₂ für die gleichzeitige und vollständige Lagertrennung vonnöten:

- wie in Fig. 20, 21. Durch Hinzufügen oder Entfernen einiger Distanzscheiben 6.1 läßt sich der Weg der hinteren Lagerwelle auf die erforderliche Verschiebung v ₂ einstellen Danach wird die Haltescheibe der Lagerwelle 6c mit dem Flansch des Verbindungsteiles 9c mittels Schrauben 6.2 verschraubt. An der Kolbenstange ist der Einbau dieser Einstellvorrichtung auch möglich..

- wie in Fig. 20, 22-23. Die Seitenlängen jedes Distanzstückes 8.4 differenzieren sich um Δl = l _n+ ι - 1„. Die zweimalige Verwendung führt zur Verringerung der Anzahl von Distanzstücken zwecks Erfüllen der Toleranzen oder Abdecken des Toleranzbereiches z.B. Δs. Nach Einstellung der gleich großen Wege auf Verschiebung v ₂ durch die richtige Wahl derselben Seitenl nge zweier Distanzstücke bei Einlegen in die gegenüberliegenden Längslöche des Verbindungsteües 8, 9 ist ein Restabstand Λi verblieben. Ist dieser Restabstand im Toleranzbeieich, wird die durch L cher der Distanzstücke und Kolbenstange gesteckte Schraube 8.2 mit Mutter 8.3 verschraubt.

Dank dem Außendurchmesser der runden Kolbenstange gleich großen

Innendurchmesser wirkt sich das Paar Distanzstücke auf das runde Profil der

Kolbenstange selbstzentrierend aus. An der vorderen und/oder hinteren Lagerwelle ist der Einbau dieser Einstellvorrichtung möglich. - Durch Gleichsetzen Δr - v ₀ können die Restabstäude beider Verbindungsteile 8, 9 nützlich gemacht werden, für freie Verschiebung jeder Kolbenstange bis vn (Abs. V), vorzugsweise bei Verwendung mindestens eines Querträgers 24, 25.

Ist ein Verbundelement aus den gegenüberliegenden Verbindungsteilen 9 und mindestens einem Querträger 24, 25, welcher jene Verbindungsteile miteinander verbindet, gebildet, so werden alle Lager von beiden Längsträgem bei beliebigem Froutauφrall in Fig. 19, 20 oder 19, 21 gleichzeitig und vollständig getrennt, durch die gemeinsame Verschiebung beider Kolbenstangen samt Verbundelement bei Bruch eines mit Sollbruch stelle versehenen, einzigen Begrenzers 14a bei Verschiebung um v ₂ . Der Einsatz eines anderen

Begrenzers ist möglich. Bedingt durch den Platzbedarf für das Getriebe 10.2 eines längsliegeuden Aggregates für

Hinteπa dantrieb in Fig. 8 oder Frontantrieb ohne Antriebsstrang 59 müssen die

Einbautoleranzen o zwischen dem oberen Querträger 24 und Getriebe sowie u zwischen dem unteren Querträger 25 und Getriebe in Fig. 1 berücksichtigt werden. Dagegen unterliegen die Querträger für die Trennung eines querliegeuden, für Frontantrieb ausgelegten Aggregates in Fig. 1 -4 keiner baulichen Einschränkung.