DE10357015A1

DE10357015A1 - Power transmission element in an engine compartment of a vehicle

Info

Publication number: DE10357015A1
Application number: DE2003157015
Authority: DE
Inventors: Martin Maiwald; Jochen Dipl.-Ing. Ruf; Uwe Dipl.-Ing. Schon
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-30
Also published as: WO2005054042A1

Abstract

Um die Sicherheit von Fahrzeuginsassen zu erhöhen, insbesondere die Belastungen bei einer Fahrzeugverzögerung infolge eines Aufpralls zu reduzieren, ist in dem Motorraum eines Fahrzeuges ein Tragelement (5) als Kraftübertragungselement vorgesehen, das bei einem Aufprall mit einer oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes liegenden Aufprallenergie zumindest die Motormasse möglichst frühzeitig aus dem energieabsorbierenden Kraftpfad herausnimmt. Das Tragelement (5) ist dabei insbesondere U-förmig ausgebildet mit dem geschlossenen Ende im vorderen Motorraumbereich und den U-Schenkeln als den Motor (3) seitlich umfassenden Seitenarmen.In order to increase the safety of vehicle occupants, in particular to reduce the load during a vehicle deceleration as a result of an impact, in the engine compartment of a vehicle, a support element (5) is provided as a force transmission element, the at least the engine mass in an impact with a above a predetermined limit energy impact energy withdraws as early as possible from the energy-absorbing force path. The support element (5) is in particular U-shaped with the closed end in the front engine compartment and the U-legs as the motor (3) laterally comprehensive side arms.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftübertragungselement in einem Motorraum eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a power transmission element in an engine compartment of a vehicle according to the preamble of the claim 1.

Ein solches Kraftübertragungselement ist Gegenstand der deutschen Patentanmeldung 102 30 442.4.One such power transmission element is the subject of German Patent Application 102 30 442.4.

Im Falle eines Aufpralls eines Fahrzeugs auf ein Hindernis wird das Fahrzeug abrupt abgebremst, wobei schlagartig Energie des sich bewegenden Fahrzeuges abgebaut wird. Weil das Fahrzeug nicht starr ist, erfolgt die Fahrzeugverzögerung und damit der Energieabbau nicht mit einem Schlag, sondern über eine gewisse Zeit. Wird die Fahrzeugverzögerung über der Zeit aufgetragen, so wird eine sogenannte Verzögerungs- oder Beschleunigungskennlinie (negative Beschleunigung des Fahrzeugs) erhalten. Diese Verzögerungskennlinie ist abhängig davon, wie das Fahrzeug aufgebaut ist und – wenn der Frontbereich eines Fahrzeuges betrachtet wird – welche Aggregate darin wie angeordnet sind, so dass jedes Fahrzeug eine spezifische Verzögerungskennlinie aufweist. Besonders günstig in Bezug auf Belastungen von Fahrzeuginsassen ist es, wenn die Verzögerung möglichst früh anfängt und dann auf etwa gleichem Niveau fortgeführt wird. Dadurch werden Verzögerungspeaks, also hohe Verzögerungen innerhalb kürzester Zeit, vermieden, die eine starke Belastung für Fahrzeuginsassen bedeuten.in the The case of a collision of a vehicle with an obstacle becomes Vehicle abruptly braked, with sudden energy of the moving vehicle is reduced. Because the vehicle is not rigid, the vehicle deceleration takes place and so that the energy reduction not in one fell swoop, but over one certain time. If the vehicle deceleration is plotted over time, so is a so-called delay or acceleration characteristic (negative acceleration of the vehicle) receive. This delay characteristic depends on of how the vehicle is constructed and - if the front of a Vehicle is considered - which Aggregates are arranged in it, so each vehicle has one specific deceleration characteristic having. Very cheap in terms of loads on vehicle occupants, it is when the delay as possible starts early and then continue at about the same level. This will cause delay peaks, so high delays within the shortest possible time Time avoided, which means a heavy burden for vehicle occupants.

Die Verzögerungswerte sind geringer, wenn Hohlräume im Fahrzeug vorhanden sind, die dem Aufprall keinen Widerstand entgegensetzen. Dies liegt daran, dass durch solche Hohlräume keine Energie abgebaut werden kann. Sind solche Hohlräume beispielsweise vor einem Motor in einem Frontbereich eines Fahrzeuges angeordnet, so setzt der größte Teil der Verzögerung des Fahrzeuges nach einem Aufprall erst dann ein, wenn die Hohlräume vor dem Motor zusammengeschoben sind und es zu einer Blockbildung des vorderen Querträgers – Motor – Rohbau kommt. Dies führt dazu, dass der größte Teil der Energie erst am Ende über einen geringen Weg und in kürzester Zeit abgebaut wird, was zu hohen Verzögerungspeaks und somit zu starken Belastungen der Fahrzeuginsassen führt. Während des Zusammenschiebens der Hohlräume verstreicht demnach Zeit, die nicht zur Absorption von Energie genutzt werden kann.The stopping power are less if cavities are present in the vehicle, which oppose the impact no resistance. This is because no energy is dissipated by such cavities can be. Are such cavities, for example arranged in front of an engine in a front area of a vehicle, that's how the biggest part is the delay of the vehicle after an impact only when the cavities in front of the Motor are pushed together and it is a blockage of the front Crossmember - engine - shell comes. this leads to to that, most of the Energy only in the end over a short way and in no time Time is reduced, resulting in high delay peaks and thus too strong Loads on the vehicle occupants. While pushing together the cavities Therefore, time passes not used for the absorption of energy can be.

Bei der Ausbildung nach der älteren Anmeldung ist in dem Motorraum vor dem Motor ein Kraftübertragungselement angeordnet, das unterschiedliche Kraftübertragungs-Stufen aufweist, wobei das Umschalten von einer auf die andere Stufe in Abhängigkeit von der Position des Motors im Motorraum erfolgt. Das Kraftübertragungselement ist in einen Kraftpfad eingebunden, der durch die bei einem Aufprall in den Motorraum eingeleitete Kraft entsteht. Durch die erfindungsgemäße Anordnung lässt sich, je nach Position des Motors, in dem Motorraum über das Kraftübertragungselement bestimmen, wie viel Kraft über diesen Kraftpfad weitergeleitet wird. Dadurch ergibt sich bei jener Ausführung die Möglichkeit, den Energieabbau in einem Motorraum optimal in Bezug auf die Verletzungsgefahr von Fahrzeuginsassen einzustellen. Mit anderen Worten dient jenes Kraftübertragungselement dazu, die Aufprallkraft so in dem Fahrzeugvorbau zu verteilen beziehungsweise umzuleiten, dass eine Verformung zu einer für die Insassen günstigen Zeit sowie einem für die Insassen günstigen Ort erfolgt.at training after the older one Registration is in the engine compartment in front of the engine, a power transmission element arranged, which has different power transmission stages, wherein switching from one to the other depending on from the position of the engine in the engine compartment. The power transmission element is involved in a force path that comes through in the event of a collision force introduced into the engine compartment is created. By the arrangement according to the invention can be, ever according to position of the engine, in the engine compartment via the power transmission element determine how much power over this power path is forwarded. This results in that execution the possibility, the energy reduction in an engine compartment optimally in relation to the risk of injury of vehicle occupants. In other words, that power transmission element is used to distribute the impact force in the vehicle stem or redirect that deformation to a favorable for the occupants Time as well as one for the inmates favorable Place takes place.

Mit „Kraftübertragungs-Stufe" sind bei jener Ausführung verschiedene Zustände gemeint, die das Kraftübetragungselement in Bezug auf die von ihm weiter geleitete Kraft einnehmen kann. Je nach dem, welche Kraftübertragungs-Stufe aktiviert ist, kann das Kraftübertragungselement Kraft direkt auf andere Elemente weiterleiten oder aber den Kraftpfad zumindest zeitweise unterbrechen.With "power transmission stage" are different in that version conditions meant that the force transmission element in Reference to the power that he has passed on. ever after which, which power transmission stage is activated, the power transmission element Forward force directly to other elements or the force path at least temporarily interrupt.

Der Übergang von einer Stufe auf die nächste wird insbesondere dann eingeleitet, wenn der Motor an eine den Motorraum begrenzende Struktur stößt. Bei einem Frontalaufprall kann das beispielsweise der an dem Motorraum angrenzende Rohbau oder die den Motorraum vom Innenraum abgrenzende Stirnwand sein.The transition from one step to the next is particularly initiated when the engine to an engine compartment limiting structure is encountered. at a frontal impact, for example, the on the engine compartment adjacent bodyshell or the engine compartment delimiting the interior Be front wall.

Die Mittel, die den Übergang von einer Stufe zu einer nächsten Stufe einleiten, können nach der Ausbildung jener älteren Anmeldung nach einer vorbestimmten Zeit aktiviert werden. Dabei kann diese vorbestimmte Zeit mit Hilfe von Versuchen ermittelt werden, wobei der Zeitpunkt gewählt wird, zu dem der Motor eine Position einnimmt, die ein möglichst günstiges Ergebnis in Bezug auf die Innenbelastung liefert. Um den günstigsten Moment zum Umschalten zu ermitteln, kann entsprechend jener älteren Anmeldung die Unfallintensität oder die Unfallschwere berücksichtigt werden.The Means the transition from one level to another Initiate level after the education of those older ones Login to be activated after a predetermined time. there this predetermined time can be determined by means of experiments the time being chosen becomes, to which the engine occupies a position, the most favorable Result in terms of internal load supplies. To the cheapest To determine moment to switch can, according to those older registration the accident intensity or the severity of the accident become.

Das Überleiten von einer Stufe auf eine weitere Stufe kann bei jenem Kraftübertragungselement auch mit Hilfe von pyrotechnischen Elementen erfolgen, die mit einer mit Sensoren zusammenarbeitenden Steuereinheit verbunden sind, von der sie in einem gewünschten Moment ein Signal erhalten. Es ist dort aber auch bereits daran gedacht, andere übliche Aktuatoren einzusetzen, wie beispielsweise Elektromotoren. Angedacht ist dort ferner ein Überleiten über Werkstoffversagen spezieller Bauteile zu initiieren, wobei es auf ein sehr genaues Einstellen des Systems ankommt, damit das Versagen zum vorbestimmten Zeitpunkt eintritt. Insbesondere ist jenes Kraftübertragungselement vor dem Motor angeordnet, so dass die durch den Aufprall in den Motorraum eingeleitete Kraft zunächst in das Kraftübertragungselement und erst dann in den Motor selber eingeleitet wird. Beispielsweise soll eine Anordnung des Kraftübertragungselementes zwischen Riemenscheibenebene und Kühler vorgesehen sein. Wenn das Kraftübertragungselement den gesamten Raum zwischen diesen beiden Elementen ausfüllt, wird die Aufprallkraft über das Kraftübertragungselement unmittelbar in den Motor eingeleitet. Unmittelbar heißt in diesem Fall, dass nach dem Aufprall nicht viel Zeit vergeht und dass der Vorbau noch nicht wesentlich deformiert ist.The transfer from one stage to another stage can also take place in that power transmission element with the aid of pyrotechnic elements, which are connected to a sensor cooperating with the control unit, from which they receive a signal at a desired moment. It is there but also already thought to use other conventional actuators, such as electric motors. It is also planned there to initiate a transition on material failure of special components, where it depends on a very precise setting of the system, so that the failure to vorbe agreed point in time. In particular, that force transmission element is arranged in front of the engine so that the force introduced by the impact into the engine compartment is first introduced into the force transmission element and only then into the engine itself. For example, an arrangement of the force transmission element between the pulley plane and radiator should be provided. When the power transmission element fills the entire space between these two elements, the impact force is introduced via the power transmission element directly into the engine. Immediately in this case means that not much time passes after the impact and that the stem is not yet significantly deformed.

Mit einer derartigen Anordnung ist es bereits möglich, die Verzögerungskennlinie eines Fahrzeuges dahingehend zu beeinflussen, dass die Verzögerung schon zu einem frühen Zeitpunkt eintritt, wodurch die Beschleunigungswerte insgesamt reduziert werde. Dies bedeutet praktisch, dass eine lang andauernde Verzögerung auf niedrigem Niveau möglich ist. Damit wird auf dem insgesamt zur Deformation zur Verfügung stehenden Weg eine möglichst gleichmäßige Beschleunigung ohne abweichende Peaks erzielt. Das wirkt sich bereits bei dem Kraftübertragungselement nach jener älteren Patentanmeldung positiv auf die Belastung der Insassen aus.With In such an arrangement, it is already possible to use the delay characteristic of a vehicle to the effect that the delay already at an early age Time occurs, whereby the acceleration values are reduced overall. This practically means having a long-lasting delay low level possible is. This is on the total available for deformation Way a uniform acceleration as possible achieved without deviating peaks. This already affects the power transmission element after that older one Patent application positive on the burden of inmates.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, den Aufbau und die Funktion des vorstehend beschriebenen Kraftübertragungselementes unter Beibehaltung der bereits mit jenem erzielbaren Vorteile weiter zu optimieren.The Invention busy address the problem, structure and function of the above Power transmission element while maintaining the advantages already achievable with that to optimize.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Kraftübertragungselement nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.Is solved This object is achieved by a generic power transmission element according to the characterizing Features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein nach vorne über den Motor hinaus stehendes Kraftübertragungselement als in sich absolut starres Bauelement auszubilden, das den Motor jeweils seitlich umfasst und mit diesem dort auftrennbar verbunden ist. „Auftrennbar" verbunden bedeutet hier, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Belastungs-Energiepotentials, wie es bei einem Fahrzeugaufprall anfallen kann, eine zwangsweise Auftrennung erfolgt. Durch eine Auftrennung der Verbindung zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Motor erfolgt die erfindungsgemäße Überleitung von einem ersten Kraftübertragungs-Zustand in einen zweiten Kraftübertragungs-Zustand. Dabei wird der Motor in dem ersten Kraftübertragungs-Zustand von dem starr ausgebildeten Kraftübertragungselement, das bis direkt in den Bereich des vorderen Querträgers reicht, bei einem Fahrzeugaufprall praktisch sofort nach hinten geschoben. Die den Motor seitlich umfassenden Bereiche des Kraftübertragungselementes sind längenmäßig derart ausgebildet, dass sie bei einem Aufprall des Motors an eine hintere Motorraumbegrenzung nach unten in einen Raum unterhalb der Fahrgastzelle abgelenkt werden. Das Kraftübertragungselement befindet sich in dem Motorraum so weit vorne, dass bei einem Fahrzeugaufprall lediglich in dem Stoßfängerbereich eine Energie absorbierende Verformung erfolgen kann. Diese Verformungszone ist gering und insbesondere mit Bezug auf ein Energieabsorptionsvermögen vergleichsweise gering.The Invention is based on the general idea, a forward over the Engine out standing power transmission element as in itself form absolutely rigid component that the engine respectively includes laterally and is connected separable there with this. "Separable" means here that when crossing a given load energy potential, as it may occur in a vehicle collision, a forced Separation takes place. By separating the connection between the power transmission element and the engine, the transfer of the invention is carried out by a first Power transmission state in a second power transmission state. In this case, the engine is in the first power transmission state of the rigidly formed power transmission element, that extends directly into the area of the front cross member, almost immediately pushed backwards in a vehicle crash. The motor laterally comprehensive areas of the power transmission element are like that in length trained to be in a collision of the engine to a rear Engine compartment boundary down into a space below the passenger compartment to get distracted. The power transmission element is located in the engine compartment so far forward that in the event of a vehicle collision only in the bumper area an energy absorbing deformation can take place. This deformation zone is small and comparatively, especially with respect to energy absorption capacity low.

Der Motor einschließlich der Vorderachsen kann in üblicher Weise über einen sogenannten Integralträger mit den Längsträgern des Fahrzeuges verbunden sein. In diesem Fall muss die Verbindung zwischen dem Integralträger und dem Motor, die über übliche elastische Motorlager gegeben ist, im Crashfall auftrennbar sein.Of the Engine including the front axles can be in usual Way over a so-called integral carrier with the side members of the Vehicle connected. In this case, the connection between the integral carrier and the engine over usual elastic Engine bearing is given, be separable in the event of a crash.

Das erfindungsgemäße Kraftübertragungselement, das beispielsweise U-förmig den Motor von vorne umschließen kann, muss zur Vermeidung einer Funktionsbeeinträchtigung der Lagerung des Motors für den normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges derart elastisch mit dem Motor verbunden sein, dass die üblichen Motorbewegungen bei Motorbetrieb möglich sind. Darüber hinaus sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, die dafür sorgen, dass im Falle eines Fahrzeugcrashes die erfindungsgemäß gewünschte starre Verbindung zwischen Kraftübertragungselement und Motor für einen ersten Kraftübertragungszustand, das heißt für die erste Kraftübertragungsstufe, gegeben ist. Dabei reicht es aus, dass diese starre Verbindung lediglich mit Bezug auf eine Kraftübertragung nach hinten vorliegt. Dies lässt sich relativ einfach durch das Vorsehen von Anschlagelementen an einerseits dem Motor und andererseits dem Kraftübertragungselement erreichen, die derart ausgelegt sind, dass sie erst nach einem vorgegebenen Bewegungsspiel zwischen diesen Anschlagelementen greifen, das heißt eine in Kraftübertragungsrichtung nach hinten starre Verbindung bilden.The Force transmission element according to the invention, for example, the U-shaped enclose the engine from the front may need to avoid a malfunction of the engine's storage for the normal Driving operation of the vehicle so elastically connected to the engine be that usual Motor movements are possible during engine operation. In addition, are provided according to the invention the one for that ensure that in the case of a vehicle crash the inventively desired rigid Connection between power transmission element and engine for a first power transmission state, this means for the first power transmission stage, given is. It is sufficient that this rigid connection only with respect to a power transmission to the rear. This leaves Relatively simple by the provision of stop elements on the one hand reach the engine and on the other hand the power transmission element, which are designed so that they only after a predetermined movement play between these stop elements, that is one in power transmission direction form a backward rigid connection.

Das Ablenken des Kraftübertragungselementes nach unterhalb des Fahrgastraumes kann an der Stirnwand des Motorraumes bei Blockbildung des Motors mit Bezug auf die Fahrzeugkarosserie erfolgen. Hierzu sind entsprechende Bereiche der Stirnwand derart auszulegen, dass die seitlichen Enden des Kraftübertragungselementes nach unten abtauchen können. Das Abtauchen nach unten setzt ein Lösen des Kraftübertragungselementes von dem Motor voraus, wodurch ein derartiges Lösen die zweite Kraftübertragungs-Stufe einleitet. Das Lösen kann bei den vorbeschriebenen Anschlagelementen auf einfache Weise dadurch erzielt werden, dass bei dem Abtauchen des Kraftübertragungselementes nach unten die noch bis zum Abschluss der ersten Kraftübertragungs-Stufe aneinander liegenden Anschlagelemente von Kraftübertragungselement und Motor zwangsläufig auseinandergleiten.The deflection of the power transmission element to below the passenger compartment can be done on the end wall of the engine compartment in blocking the engine with respect to the vehicle body. For this purpose, appropriate areas of the end wall are designed such that the lateral ends of the power transmission element can dive down. The descent down requires a release of the power transmission element from the engine, thereby releasing the two te power transmission stage initiates. The loosening can be achieved in the above-described stop elements in a simple manner, that in the descent of the power transmission element down the still juxtaposed until the completion of the first power transmission stage stop elements of the power transmission element and engine.

Der Begriff Kraftübertragungselement ist vorstehend im Sinne des kennzeichnenden Teilmerkmals „Tragelement" des ersten Patentanspruchs zu verstehen.Of the Term force transmission element is above in the sense of the characterizing part feature "support element" of the first claim to understand.

Das erfindungsgemäße Kraftübertragungselement im Sinne des vorgenannten Tragelementes kann an einem in üblicher Weise an einem mit den Längsträgern verbundenen Integralträger vorge sehen sein. Möglich ist es jedoch auch, die Funktion des Integralträgers in das erfindungsgemäße Tragelement zu übernehmen, das heißt den Motor und die Achsen direkt an dem Tragelement zu befestigen. Der Vorteil einer solchen Ausführung besteht darin, dass bei einem Fahrzeugaufprall durch das Tragelement nicht nur die Masse des Motors, sondern darüber hinaus auch noch diejenige der Achsen direkt abgefangen wird.The Force transmission element according to the invention in the sense of the aforementioned support element can be connected to a conventional Way at one connected to the side rails integral support be provided. Possible However, it is also the function of the integral carrier in the support element according to the invention to take over, this means To attach the motor and the axles directly to the support element. Of the Advantage of such an embodiment is that in a vehicle impact by the support element not only the mass of the engine, but also that one the axes is caught directly.

Die insbesondere bei einer Ausführung des Tragelementes mit der Funktion eines Integralträgers notwendige feste Verbindung mit den Längsträgern des Fahrzeuges muss für den Fall eines Fahrzeugaufpralls gezielt lösbar gestaltet sein, damit die Längsträger sich zur Energieabsorption frei verformen können.The especially in one embodiment the supporting element with the function of a integral carrier necessary firm connection with the side rails of the Vehicle must be for the case of a vehicle impact designed to be specifically solvable, so the side members themselves to deform energy absorption freely.

Ein nachstehend noch näher erläutertes Ausführungsbeispiel einschließlich eines Funktionsdiagrammes ist in der Zeichnung dargestellt.One in more detail below explained embodiment including a functional diagram is shown in the drawing.

In dieser zeigen bei den Vorrichtungsdarstellungen teilweise in lediglich schematischer FormIn these show in the device representations partly in only schematic form

1 eine perspektivische Ansicht auf einen Frontmotor-Raum, 1 a perspective view of a front engine room,

2 den Motorraum beim Beginn eines Aufpralles in Draufsicht, 2 the engine compartment at the beginning of an impact in plan view,

3 den Motorraumzustand nach 2 in Seitenansicht, 3 the engine compartment condition after 2 in side view,

4 den Motorraum am Ende der ersten Kraftübertragungsstufe des Kraftübertragungselementes in Draufsicht, 4 the engine compartment at the end of the first power transmission stage of the power transmission element in plan view,

5 den Zustand des Motorraumes nach 4 in Seitenansicht, 5 the condition of the engine compartment after 4 in side view,

6 den Motorraum bei einem nach unterhalb der Fahrgastzelle abgelenktem Tragelement des Übertragungselementes in Draufsicht, 6 the engine compartment in a deflected to below the passenger compartment support member of the transmission element in plan view,

7 den Motorraumzustand nach 6 in Seitenansicht, 7 the engine compartment condition after 6 in side view,

8 eine Ansicht der bei der Motorlagerung zwischen dem Seitenarm eines Tragelementes des Kraftübertragungselementes und dem Motor vorgesehenen Anschläge zur Einleitung einer zweiten Kraftübertragungs-Stufe, 8th a view of the provided during engine mounting between the side arm of a support member of the power transmission element and the motor stops for initiating a second power transmission stage,

9 ein Diagramm mit einem Verzögerungskennlinienvergleich zwischen Stand der Technik und Erfindung. 9 a diagram with a delay characteristic comparison between the prior art and the invention.

In einem Motorraum eines Fahrzeuges, der vorne von einem Querträger 1 und seitlich von jeweils einem Längsträger 2 begrenzt ist, ist ein Front-Motor 3 elastisch gelagert. Eine entsprechende Darstellung enthält die 1. Eine hintere Begrenzung des Motorraumes durch eine den Fahrgastraum von dem Motorraum trennende Stirnwand 4 ist in den anderen Zeichnungs-Figuren jeweils schematisch angegeben.In an engine compartment of a vehicle, the front of a cross member 1 and laterally each of a longitudinal beam 2 is limited, is a front-engine 3 elastically stored. A corresponding representation contains the 1 , A rear boundary of the engine compartment by a front wall separating the passenger compartment from the engine compartment 4 is indicated schematically in the other drawing figures.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Motorraumausführung ist der Motor 3 über Motorlager 6 auf einem Tragelement 5 elastisch gelagert. Das Tragelement 5 weist die Form eines U auf, dessen geschlossenes Ende vorne liegt und bei dem die U-Schenkel das jeweils zugeordnete Motorlager 6 aufnehmen. Das Tragelement 5 ist an den Seitenarmen, das heißt den U-Schenkeln mit den Längsträgern 2 verbunden. Die Verbindung ist derart, dass sie sich oberhalb eines vorgebbaren Aufprallenergiewertes auftrennt.In the engine compartment embodiment shown in the drawing is the engine 3 over engine mounts 6 on a support element 5 elastically stored. The support element 5 has the shape of a U, whose closed end is at the front and in which the U-legs, the respective associated engine mount 6 take up. The support element 5 is on the side arms, that is the U-legs with the side rails 2 connected. The compound is such that it separates above a predetermined impact energy value.

Bei der in 1 gezeichneten Ausführung ist zusätzlich zu dem Tragelement 5 noch ein im Fahrzeugbau üblicher Integralträger 7 vorgesehen. Dieser Integralträger ist fest mit den Längsträgern 2 verbunden und trägt bei dieser Ausführung die Fahrzeugachsen. Bei Nichtvorhandensein des erfindungsgemäßen Tragelementes 5 ist der Motor 3 direkt auf diesem Integralträger 7 elastisch gelagert. Bei den schematischen Darstellungen in den 2 bis 8 ist dieser Integralträger 7 nicht dargestellt.At the in 1 drawn execution is in addition to the support element 5 nor a common in vehicle construction Integralträger 7 intended. This integral carrier is fixed to the longitudinal members 2 connected and carries in this embodiment, the vehicle axles. In the absence of the support element according to the invention 5 is the engine 3 directly on this integral carrier 7 elastically stored. In the schematic representations in the 2 to 8th is this integral carrier 7 not shown.

Abweichend von der Darstellung in 1 ist es möglich, auf den dort gezeigten Integralträger 7 ganz zu verzichten. In diesem Fall sind die Fahrzeugachsen direkt mit dem Tragelement 5 verbunden. Dies hat den Vorteil, dass im Falle eines Fahrzeugaufpralles außer dem Motor 3 zusätzlich auch noch die Fahrzeugachsen gemeinsam durch das Tragelement 5 nach hinten verlagert werden.Deviating from the illustration in 1 is it possible, on the integral support shown there 7 completely to renounce. In this case, the vehicle axles are directly with the support element 5 connected. This has the advantage that in the event of a vehicle collision other than the engine 3 In addition, even the vehicle axles together by the support element 5 be shifted to the rear.

Bei einem Fahrzeugfrontal-Aufprall kommt das Tragelement 5 direkt nach einer Verformung des Stoßfängers einschließlich Querträgers 1 direkt zur starren Anlage an das Aufprallhindernis 10 entsprechend der Darstellung in den 2 und 3. Bei der Darstellung in den beiden vorgenannten Figuren ist noch keine Verlagerung des Tragelementes 5 nach hinten erfolgt, sondern es ist vielmehr der Zustand gezeichnet, in dem das Tragelement 5 in gerade an das eine Barriere darstellende Aufprallhindernis 10 zur starren Anlage gekommen ist.In a vehicle frontal impact comes the support element 5 directly after a deformation of the bumper including cross member 1 directly to the rigid attachment to the impact obstacle 10 as shown in the 2 and 3 , In the illustration in the two aforementioned figures is still no displacement of the support element 5 to the rear, but it is rather drawn the state in which the support element 5 in just to the barrier obstacle representing a barrier 10 came to a rigid attachment.

Ausgehend von diesem Zustand erfolgt eine Verlagerung des Motors 3 nach hinten.Starting from this state, the motor is displaced 3 to the rear.

Die Kraftübertragung von dem Tragelement 5 auf den Motor 3 erfolgt im Bereich der Motorlagerung. Im Bereich der Motorlagerung bedeutet, dass zusätzliche Maßnahmen zu der üblichen, elastischen Motorlagerung im Bereich der Motorlager 6 vorgenommen werden müssen. Diese Maßnahmen bestehen im einfachsten Fall darin, dass zwischen den Seitenarmen des Tragelementes 5 einerseits und dem Motor 3 andererseits im Bereich der Motorlager 4 Anschläge 8, 9 vorgesehen sind, die nach Überbrückung eines vorgegebenen Lagerbewegungsspieles eine starre Kopplung bewirken. Das Bewegegungsspiel wird derart ausgelegt, dass im normalen Motor- und Fahrbetrieb die übliche und erforderliche elastische Motorlagerung unbeeinflusst gegeben ist. Eine schematische Darstellung der vorgenannten Anschlag-Kupplung ist in 8 durch dort mit 8 und 9 bezeichnete Anschläge angedeutet.The power transmission from the support element 5 on the engine 3 takes place in the area of engine mounting. In the field of engine mounting means that additional measures to the usual, elastic engine storage in the engine mounts 6 must be made. These measures are in the simplest case in that between the side arms of the support element 5 on the one hand and the engine 3 on the other hand in the area of engine mounts 4 attacks 8th . 9 are provided, which cause after bridging a given Lagerbewegungsspieles a rigid coupling. The movement play is designed in such a way that during normal engine and driving operation the usual and required elastic motor bearing is not affected. A schematic representation of the aforementioned stop coupling is shown in FIG 8th through there with 8th and 9 indicated attacks indicated.

Bei einem Frontalaufprall sorgt die Aufprallenergie ausgehend von dem in 2 gezeichneten Zustand des Motorraumes für eine Verlagerung des Motors 3 durch das Tragelement 5 nach hinten bis zu einem Anschlag des Motors 3 an die Stirnwand 4 als hinterer Motorraumbegrenzungswand. In diesem Zustand liegt bezüglich des Motors 3 und der Fahrzeugkarosserie Blockbildung vor. Damit die in 4 und 5 dargestellte Verlagerung in dieser Form erfolgen kann, ist zwischen dem Tragelement 5 und den Längsträgern 2 eine Verbindung vorgesehen, die sich bei der Höhe einer Aufprallenergie, die zur Verlagerung des Motors 3 über das Tragelement 5 führen soll, zwangsweise auftrennt.In a frontal impact, the impact energy from the in 2 drawn state of the engine compartment for a displacement of the engine 3 through the support element 5 backwards to a stop of the engine 3 to the front wall 4 as a rear engine compartment boundary wall. In this state, the engine is related 3 and the vehicle body block formation. So that in 4 and 5 shown displacement can take place in this form is between the support element 5 and the side members 2 provided a connection, which is at the height of an impact energy, which helps to relocate the motor 3 over the support element 5 should lead, forcibly separated.

An der Stirnwand 4 sind Mittel vorgesehen, die dafür sorgen, dass die Seitenarme des Tragelementes 5 sich bei einer weiteren Deformation des Fahrzeugfrontbereiches in einen Raum unterhalb der Fahrgastzelle verlagern können. Auf diese Weise bleibt die Blocklänge des Motorraumes, auf die sich ein Motorraum maximal bei einer Ausführung ohne ein Tragelement 5 verkürzen kann, bei dem Vorhandensein eines Tragelementes 5 unverändert.At the front wall 4 Means are provided which ensure that the side arms of the support element 5 can shift in a further deformation of the vehicle front area in a space below the passenger compartment. In this way, the block length of the engine compartment, on which an engine compartment remains at a maximum in an embodiment without a support element 5 can shorten, in the presence of a support element 5 unchanged.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Motorraumes erfolgt die energieabsorbierende Verformung der in dem Motorraum hierfür vorgesehenen Bauelemente erst nach Herausnahme zumindest der Motormasse aus der Gesamtmasse des Fahrzeuges. Bei einer Anlenkung der Fahrzeugachsen direkt an das erfindungsgemäße Tragelement 5 kommt die betreffende Achsmasse noch zu derjenigen des Motors hinzu.In the embodiment of the engine compartment according to the invention, the energy-absorbing deformation of the components provided in the engine compartment takes place only after removal of at least the engine mass from the total mass of the vehicle. In an articulation of the vehicle axles directly to the support element according to the invention 5 the axle mass in question is added to that of the engine.

Die 9 zeigt ein Verzögerungs-Kennliniendiagramm für den Fall eines frontalen Fahrzeugaufpralles mit einem Vergleich der Kennlinien für eine erfindungsgemäße Ausführung und eine solche, bei der die Motormasse entsprechend dem vorbekannten Stand der Technik nicht bereits sofort bei Aufprallbeginn aus der Gesamtmasse des Fahrzeuges mit Bezug auf eine Energieabsorption durch verformbare Fahrzeugelemente abgekoppelt wird.The 9 shows a retardation characteristic diagram in the event of a frontal vehicle impact with a comparison of the characteristics of an inventive design and one in which the engine mass according to the prior art not already at the beginning of the impact of the total mass of the vehicle with respect to an energy absorption by deformable vehicle elements is decoupled.

In dem Diagramm nach 9 sind auf der Abszisse aufgetragen die Verzögerungszeit und auf der Ordinate die Verzögerung bzw. negative Beschleunigung. Die Kurve A kennzeichnet das erfindungsgemäße Verhalten, während die Kurve B den vorstehend zitierten, bekannten Stand der Technik wiedergibt. Der mit X angegebene Wert entspricht der Reduzierung der Insassenbelastung durch eine erfindungsgemäß gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik erzielbare, niedrigere Fahrgastzellenverzögerung.In the diagram after 9 the delay time is plotted on the abscissa and the deceleration or negative acceleration on the ordinate. The curve A characterizes the behavior according to the invention, while the curve B represents the above-cited prior art. The value indicated by X corresponds to the reduction of the occupant load by a lower passenger cell delay achievable according to the invention compared with the known prior art.

Ein Pfeil Y markiert in der Kurve A den frühzeitigen Kennlinienanstieg durch eine frühzeitige Motorabstützung, der wiederum zu einer sehr frühen Insassenrückhaltung führt. Eine solche frühe Insassenrückhaltung bedeutet eine erhöhte Insassensicherheit, da eine Insassenverlagerung nach vorne noch zu einer Zeit erfolgt, in der der Oberkörper eines Fahrzeuginsassen sich noch nicht besonders weit nach vorne verlagert hat. Je später eine ruckartige Verlagerung nach vorne erfolgt, umso größer ist die Gefahr eines Verletzungen verursachenden Aufprallen des Fahrers auf das Lenkrad.One Arrow Y marks the early characteristic curve increase in curve A. through an early Motor support, which in turn becomes a very early one Occupant restraint leads. Such an early one Occupant restraint means an increased Occupant safety, as a passenger shift forward still too a time takes place in which the upper body of a vehicle occupant has not moved very far forward. The later one jerky shift forward, the greater the risk of injury to the driver on the steering wheel.

Claims

Power transmission element in an engine of a vehicle with an engine that is displaced in the engine compartment in the event of a vehicle collision, whose severity exceeds a certain limit, which is integrated into a force path passing through the engine compartment through the impact and has at least two different stages, wherein means are provided, which initiate a transition from one stage to another stage in dependence on the position of the engine in the engine compartment, characterized by the features - the power transmission element is as a the engine ( 3 ) from the front and side comprehensive and separable connected to this support element ( 5 ) educated, - the support element ( 5 ) is intrinsically rigid, - the transition from a first power transmission stage to a second stage is made by a separation of the connection between engine ( 3 ) and support element ( 5 ), - the connection between engine ( 3 ) and support element ( 5 ) allows by an elastic training relative movements within a predetermined, limited range, when this connection exceeds this connection at least no rearward movement of the support element ( 5 ) opposite the engine ( 3 ) allows.

Power transmission element according to claim 1, characterized in that the front end of the support element ( 5 ) to the area of the front cross member ( 1 ).

Power transmission element according to claim 1 or 2, characterized in that the connection between engine ( 3 ) and support element ( 5 ) the engine mounts ( 5 ).

Power transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that for limiting the relative movement within the connection between the engine ( 3 ) and support element ( 5 ) Stop elements ( 7 . 8th ) are provided.

Power transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the side arms of the support element ( 5 ) detachable with a respective adjacent vehicle side member ( 2 ) are connected.

Power transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that release means for a separation of the connection between engine ( 3 ) and support element ( 5 ) in the event of an impact-related stop of the engine ( 3 ) to the rear engine compartment boundary ( 4 ) are provided.

Power transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the release means the rear ends of the support element ( 5 ) and parts of the rear engine compartment boundary ( 4 ), wherein the triggering by an impact of the rear ends of the. 5 ) at the rear engine compartment boundary ( 4 ) he follows.

Power transmission element according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle axles with the support element ( 5 ) are connected.