DE102024003516A1

DE102024003516A1 - vehicle

Info

Publication number: DE102024003516A1
Application number: DE102024003516.8A
Authority: DE
Inventors: Juergen Eberle; Marcus Blauß; Friedrich Schaefer; Nikita Sudhindra Deshpande; Philipp Heun; Martin Schaefer; Sharon van den Tillaart; Klaus-Peter Blank; Philipp Schneider; Mario Seidel
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2024-10-25
Filing date: 2024-10-25
Publication date: 2025-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug (100) mit einer Karosserie (110), die einen Rohbau (120) und an dem Rohbau (120) angebrachte Außenhautelemente (130) umfasst, wobei zumindest ein Außenhautelement (130) eine an dem Rohbau (120) befestigte Karosseriestruktur (200) überdeckt, wobei die Karosseriestruktur (200) ein erstes Karosseriestrukturelement (210) und ein zweites Karosseriestrukturelement (220) umfasst, wobei das erste Karosseriestrukturelement (210) rohbaufest angeordnet ist und das zweite Karosseriestrukturelement (220) durch eine Überlastverbindung (230) mit dem ersten Karosseriestrukturelement (210) verbunden ist, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, sich bei einer das Außenhautelement (130) verformenden äußeren Krafteinwirkung zu lösen und das zweite Karosseriestrukturelement (220) mit einem rohbaufesten Aktuator (300) wirkverbunden ist, der dazu ausgebildet und eingerichtet ist, nach einem Lösen der Überlastverbindung (230) eine Verschiebung V des zweiten Karosseriestrukturelements (220) relativ zu dem ersten Karosseriestrukturelement (210) zu bewirken. The invention relates to a vehicle (100) with a body (110) comprising a body shell (120) and outer skin elements (130) attached to the body shell (120), wherein at least one outer skin element (130) covers a body structure (200) attached to the body shell (120), wherein the body structure (200) comprises a first body structure element (210) and a second body structure element (220), wherein the first body structure element (210) is arranged fixed to the body shell and the second body structure element (220) is connected to the first body structure element (210) by an overload connection (230) which is designed and configured to release upon an external force deforming the outer skin element (130), and the second body structure element (220) is operatively connected to an actuator (300) fixed to the body shell, which actuator is designed and configured to release the Overload connection (230) to cause a displacement V of the second body structure element (220) relative to the first body structure element (210).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vehicle according to the preamble of claim 1.

Beim Fußgängerschutz geht es darum, Verletzungen von Fußgängern bei einer Kollision mit einem Fahrzeug durch Anpassungen an diesem zu vermeiden oder in ihrer Schwere zu verringern. Unter aktivem Fußgängerschutz werden Maßnahmen zur Vermeidung von Unfällen beziehungsweise Geschwindigkeitsreduzierung bei Kollisionen verstanden. Passiver Fußgängerschutz bezieht sich auf Maßnahmen am Fahrzeug mit dem Ziel, die Unfallfolgen, beispielsweise die Verletzungsschwere, zu reduzieren. Unter integralem Fußgängerschutz wird die Interaktion zwischen aktiv und passiv verstanden.Pedestrian protection is about preventing or reducing the severity of injuries to pedestrians in a collision with a vehicle through adaptations to the vehicle. Active pedestrian protection refers to measures to prevent accidents or reduce speed during collisions. Passive pedestrian protection refers to measures on the vehicle aimed at reducing the consequences of accidents, such as the severity of injuries. Integrated pedestrian protection refers to the interaction between active and passive elements.

Am Fahrzeug helfen eine nachgiebigere Fahrzeugfront, die die Energie des Aufpralls absorbiert und ein unterer Querträger, der die Rotation des Fußgängers frühzeitig einleitet, um Knieverletzungen zu minimieren. Hinzu kommt eine Verformbarkeit der Motorhaube entweder durch passive Maßnahmen, beispielsweise durch Absenkung des Motorblockes, deformierbare Anbindungen der Kotflügel und der Scharniere, oder aktive Lösungen, beispielsweise durch Anhebung der Haube oder Auslösung eines Scheibenairbags nach der Erkennung eines Fußgängeraufpralls durch einen Sensor.The vehicle's design features include a more compliant front end that absorbs impact energy and a lower cross member that initiates pedestrian rotation early to minimize knee injuries. In addition, the hood can be deformed, either through passive measures such as lowering the engine block, deformable fender and hinge connections, or active solutions such as raising the hood or deploying a windshield airbag after a sensor detects a pedestrian impact.

DE 27 27 517 A1 offenbart einen Kraftwagen mit bei einem Unfall unter Energieabsorption einfahrbarem vorderem Stoßfänger, dadurch gekennzeichnet, dass schutzbedürftige Bauteile wie Scheinwerfer und/oder Kühlergrill an fahrzeugfesten Teilen schwenkbar derart gelagert sind, dass sie unter direkter oder indirekter Einwirkung des nach hinten fahrenden Stoßfängers nach hinten in eine ungefährdete Stellung verschwenkt werden, wobei die schutzbedürftigen Bauteile durch Federkraft in ihrer Normalstellung gehalten und gegen die Federkraft verschwenkbar sind. DE 27 27 517 A1 discloses a motor vehicle with a front bumper that can be retracted in the event of an accident while absorbing energy, characterized in that components requiring protection, such as headlights and/or radiator grille, are pivotally mounted on vehicle-fixed parts in such a way that they are pivoted backwards into a safe position under the direct or indirect action of the bumper moving backwards, wherein the components requiring protection are held in their normal position by spring force and can be pivoted against the spring force.

DE 10 2007 057 051 A1 offenbart eine Deformationsvorrichtung, aufweisend ein plastisch deformierbares Deformationselement, das in einem mit einer Fahrzeugstruktur fest verbindbaren Führungsgehäuse verschieblich gelagert ist, und einen Verriegelungsmechanismus zum wahlweisen Verriegeln oder Entriegeln des Deformationselements an dem Führungsgehäuse, wobei bei einem Aufprall ausgehend von einer aufprallfreien Ausgangsstellung bei verriegeltem Deformationselement dieses plastisch deformiert wird und bei entriegeltem Deformationselement dieses in dem Führungsgehäuse verschoben wird. DE 10 2007 057 051 A1 discloses a deformation device comprising a plastically deformable deformation element which is displaceably mounted in a guide housing which can be firmly connected to a vehicle structure, and a locking mechanism for selectively locking or unlocking the deformation element on the guide housing, wherein in the event of an impact, starting from an impact-free starting position, the deformation element is plastically deformed when it is locked and is displaced in the guide housing when it is unlocked.

In aktuellen Konzepten sind funktionsbedingt zahlreiche Komponenten in Bauräumen verbaut, die im Falle eines Crashs direkt oder indirekt durch rückverschobene Bauteile beaufschlagt werden. Dies kann das Crashverhalten eines Fahrzeugs negativ beeinflussen oder eine Rückverschiebung gänzlich verhindern. Aktuelle Systeme zielen darauf ab, die benötigten Freiräume vorzuhalten und durch gezieltes Versagen der Anbindungspunkte von Bauteilen eine Verschiebung zu ermöglichen. Das Problem besteht dabei darin, dass die Bauteile losgebrochen werden müssen und mindestens ihre Masse beschleunigt werden muss.In current concepts, numerous components are functionally installed in installation spaces that are directly or indirectly impacted by backward-displaced components in the event of a crash. This can negatively impact a vehicle's crash behavior or prevent backward displacement altogether. Current systems aim to maintain the necessary clearances and enable displacement by deliberately failing the component connection points. The problem is that the components must be broken free, and at a minimum, their mass must be accelerated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug anzugeben, das ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Crashverhalten und einen verbesserten Fußgängerschutz aufweist.The invention is based on the object of providing a vehicle which has improved crash behaviour and improved pedestrian protection compared to the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a vehicle having the features of the characterizing part of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Bei einem Fahrzeug mit einer Karosserie, die einen Rohbau und an dem Rohbau angebrachte Außenhautelemente umfasst, wobei zumindest ein Außenhautelement eine an dem Rohbau befestigte Karosseriestruktur überdeckt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Karosseriestruktur ein erstes Karosseriestrukturelement und ein zweites Karosseriestrukturelement umfasst, wobei das erste Karosseriestrukturelement rohbaufest angeordnet ist und das zweite Karosseriestrukturelement durch eine Überlastverbindung mit dem ersten Karosseriestrukturelement verbunden ist, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, sich bei einer das Außenhautelement verformenden äußeren Krafteinwirkung zu lösen und das zweite Karosseriestrukturelement mit einem rohbaufesten Aktuator wirkverbunden ist, der dazu ausgebildet und eingerichtet ist, nach einem Lösen der Überlastverbindung eine Verschiebung des zweiten Karosseriestrukturelements relativ zu dem ersten Karosseriestrukturelement zu bewirken.In a vehicle with a body that comprises a bodyshell and outer skin elements attached to the bodyshell, wherein at least one outer skin element covers a body structure fastened to the bodyshell, it is proposed according to the invention that the body structure comprises a first body structure element and a second body structure element, wherein the first body structure element is arranged so as to be fixed to the bodyshell and the second body structure element is connected to the first body structure element by an overload connection that is designed and configured to release upon the application of an external force that deforms the outer skin element, and the second body structure element is operatively connected to an actuator that is fixed to the bodyshell and is designed and configured to cause a displacement of the second body structure element relative to the first body structure element after the overload connection is released.

Bei selbsttragenden Karosserien sind Beplankungen, Verstärkungen, Aufnahmebleche und Profile mit unterschiedlichen Fügetechniken (Kleben, Punktschweißen, Laserschweißen, Löten) unlösbar miteinander verbunden. Alle Teile wirken statisch als Schalen und nehmen in ihrer Gesamtheit die eingeleiteten Kräfte auf. Im Zusammenhang mit der Erfindung soll dennoch zwischen dem Rohbau und der Außenhaut der Karosserie unterschieden werden, wobei der Verbund aus Bodengruppe, Schwellern, Säulen, Radläufen, Längsträgern, Rohtüren, Dach, usw. den Rohbau bilden und die daran angebrachten Beplankungen, auch als Außenhautelemente bezeichnet, wie Kotflügel, Kühlergrill oder Frontpanel, Motorhaube oder Frunkdeckel, Kofferraumdeckel, usw. die Außenhaut bilden.In self-supporting bodies, paneling, reinforcements, support plates, and profiles are permanently connected to one another using various joining techniques (adhesive bonding, spot welding, laser welding, soldering). All parts act statically as shells and, as a whole, absorb the applied forces. In the context of the invention, a distinction should nevertheless be made between the bodyshell and the outer skin of the body, whereby the composite of the floor assembly, sills, pillars, wheel arches, longitudinal members, raw doors, roof, etc., forms the bodyshell, and the associated attached panels, also known as outer skin elements, such as fenders, radiator grille or front panel, hood or frunk lid, trunk lid, etc. form the outer skin.

Die Außenhautelemente sind diejenigen Karosserieteile, die bei Unfällen am häufigsten von Zusammenstößen mit Hindernissen betroffen sind und die dabei durch äußere Krafteinwirkungen meistens plastisch verformt werden und so einen Teil der Aufprallenergie abbauen. Dass dies möglich ist, ist ein wesentlicher Bestandteil eines aktiven Fußgängerschutzes. Dieser kann jedoch beeinträchtig werden, wenn sich hinter einem von einem Aufprall befindlichen Außenhautelement eine andere Komponente, die nachfolgend als Karosseriestruktur bezeichnet wird, befindet. Solch ein Außenhautelement kann beispielsweise ein Kühlergrill, ein Frontpanel, eine Motorhaube oder ein Frunkdeckel sein. Eine hinter einem Außenhautelement angeordnete Karosseriestruktur kann beispielsweise ein Längsträger, ein Querträger, ein Frontendträger oder ein Aggregateträger sein, der im Inneren der Karosserie angeordnet und im Allgemeinen von außen nicht sichtbar ist.The outer skin elements are the body parts most frequently affected by collisions with obstacles in accidents and are usually plastically deformed by external forces, thus dissipating some of the impact energy. The fact that this is possible is an essential component of active pedestrian protection. However, this can be impaired if another component, referred to below as the body structure, is located behind an outer skin element affected by an impact. Such an outer skin element can be, for example, a radiator grille, a front panel, a hood or a frunk lid. A body structure arranged behind an outer skin element can be, for example, a side member, a cross member, a front end member or an assembly carrier, which is arranged inside the body and is generally not visible from the outside.

Um diesem Problem zu begegnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, derartige, von einem Außenhautelement überdeckte Karosseriestrukturen in mindestens zwei Karosseriestrukturelemente zu unterteilen, die miteinander verbunden sind, im Crashfall jedoch relativ einfach voneinander trennbar sind. Dazu ist erfindungsgemäß ein erstes, bezüglich des Rohbaus fest angeordnetes Karosseriestrukturelement mit einem zweiten Karosseriestrukturelement durch eine Überlastverbindung verbunden. Unter einer Überlastverbindung soll im Zusammenhang mit der Erfindung eine Verbindung verstanden werden, die ohne äußere Krafteinwirkung zwei Teile miteinander verbindet und relativ zueinander positioniert hält und die bei Überschreitung einer im Einzelfall festzulegenden Grenzlast durch äußere Krafteinwirkung gelöst wird. Das Lösen der Überlastverbindung kann beispielsweise durch einen gezielten Materialbruch oder durch eine Hilfseinrichtung erfolgen. Im Zusammenhang mit der Erfindung wird die Grenzlast als überschritten angesehen, wenn sich das Außenhautelement in erheblichem Maße verformt, wie dies für einen Zusammenprall mit einem Hindernis wie beispielsweise einem Fußgänger typisch ist.To counter this problem, the invention proposes dividing such body structures covered by an outer skin element into at least two body structural elements that are connected to one another but can be separated relatively easily in the event of a crash. For this purpose, the invention connects a first body structural element that is fixedly arranged with respect to the bodyshell to a second body structural element by an overload connection. In the context of the invention, an overload connection is understood to be a connection that connects two parts to one another without the application of external force and holds them positioned relative to one another, and that is released by the application of external force when a limit load, which is to be determined in the individual case, is exceeded. The release of the overload connection can occur, for example, through a deliberate material fracture or through an auxiliary device. In the context of the invention, the limit load is considered to be exceeded if the outer skin element deforms to a significant extent, as is typical for a collision with an obstacle such as a pedestrian.

Um die Folgen eines solchen Zusammenpralls für den betroffenen Fußgänger so gering wie möglich zu halten, ist es von großer Bedeutung, die Verformung des Außenhautelements nicht durch eine dahinter starr angeordnete Karosseriestruktur zu behindern, denn dies würde zu einer erheblich größeren Gewalteinwirkung auf den Fußgänger führen. Um eine möglichst ungehinderte Verformbarkeit des Außenhautelements zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, dass ein Aktuator auf das zweite Karosseriestrukturelement so einwirkt, dass es von der Aufprallstelle, d. h. von dem verformten und sich weiter verformenden Außenhautelement, weg bewegt wird. Das Außenhautelement wird also, anders als die dahinter befindliche Karosseriestruktur, nicht aktiv von der Aufprallstelle weg bewegt, sondern es nimmt den Aufprall des Fußgängers auf und dämpft die Crash-Energie durch seine Deformation. Jedoch kann die Verformung des Außenhautelements das Lösen der Überlastkupplung auslösen oder daran mitwirken.In order to minimize the consequences of such a collision for the affected pedestrian, it is of great importance not to impede the deformation of the outer skin element by a rigidly arranged body structure behind it, as this would result in a considerably greater impact on the pedestrian. In order to enable the most unhindered deformability of the outer skin element, the invention further proposes that an actuator act on the second body structure element in such a way that it is moved away from the point of impact, i.e., away from the deformed and further deforming outer skin element. Thus, unlike the body structure behind it, the outer skin element is not actively moved away from the point of impact, but rather absorbs the impact of the pedestrian and dampens the crash energy through its deformation. However, the deformation of the outer skin element can trigger the release of the overload clutch or contribute to it.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Überlastverbindung mindestens eine das erste Karosseriestrukturelement und das zweite Karosseriestrukturelement stoffschlüssig verbindende Sollbruchstelle oder mindestens ein das erste Karosseriestrukturelement und das zweite Karosseriestrukturelement verbindendes Abreißelement umfasst. Eine die Karosseriestrukturelemente stoffschlüssig verbindende Sollbruchstelle kann beispielsweise ein besonders dünn ausgeführter Steg zwischen zwei einstückig hergestellten Karosseriestrukturelementen oder eine schwach ausgeführte Punktschweißung sein. Ein Abreißelement kann beispielsweise eine Drahtklemme, eine Abreißschraube oder ein Abscherstift sein.In one embodiment of the invention, the overload connection can comprise at least one predetermined breaking point that firmly connects the first body structural element and the second body structural element, or at least one tear-off element that firmly connects the first body structural element and the second body structural element. A predetermined breaking point that firmly connects the body structural elements can, for example, be a particularly thin web between two integrally manufactured body structural elements or a weak spot weld. A tear-off element can, for example, be a wire clamp, a shear-off screw, or a shear pin.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Überlastverbindung mindestens ein das erste Karosseriestrukturelement und das zweite Karosseriestrukturelement verbindendes, bei einer Verformung des Außenhautelements lösbares, Verriegelungselement umfasst. Das Verriegelungselement kann ein Stift oder ein Schnapper sein, der an einem der Karosseriestrukturelemente angebracht ist und in eine entsprechende Ausnehmung des anderen Karosseriestrukturelements eingreift. Ein solches Verriegelungselement kann beispielsweise durch einen Aktuator, beispielsweise ein Relais oder dergleichen, gelöst werden, wenn aufgrund eines Zusammenpralls mit einem Hindernis eine negative Beschleunigung gemessen wird, die einen vorgebbaren Wert übersteigt.In another embodiment of the invention, the overload connection can comprise at least one locking element connecting the first body structural element and the second body structural element, which can be released upon deformation of the outer skin element. The locking element can be a pin or a snap-in element attached to one of the body structural elements and engaging in a corresponding recess in the other body structural element. Such a locking element can be released, for example, by an actuator, such as a relay or the like, if a negative acceleration exceeding a predeterminable value is measured due to a collision with an obstacle.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Karosseriestrukturelement und das zweite Karosseriestrukturelement jeweils mindestens eine Gleitfläche aufweisen, wobei die Gleitflächen einander zugewandt und so ausgerichtet sind, dass sie das zweite Karosseriestrukturelement während der Verschiebung stützen. Die Gleitflächen können dazu beitragen, dass sich das zweite Karosseriestrukturelement nur in der vorgesehenen Richtung bewegt und nicht herabfallen kann.In a further embodiment of the invention, it can be provided that the first body structural element and the second body structural element each have at least one sliding surface, wherein the sliding surfaces face each other and are oriented such that they support the second body structural element during displacement. The sliding surfaces can help ensure that the second body structural element moves only in the intended direction and cannot fall off.

Der Aktuator, der das zweite Karosseriestrukturelement von dem Außenhautelement weg bewegt, kann dadurch rohbaufest angeordnet sein, dass er direkt an dem Rohbau befestigt ist oder dass er an dem rohbaufest angeordneten ersten Karosseriestrukturelement befestigt und dadurch auch selbst rohbaufest angeordnet ist. Der Aktuator kann beispielsweise ein mechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Aktuator sein.The actuator that moves the second body structural element away from the outer skin element can be mounted so that it is fixed to the body shell, either by being attached directly to the body shell, or by being attached to the first body structural element, which is mounted so that it is itself fixed to the body shell. The actuator can be, for example, a mechanical, pneumatic, hydraulic, or electrical actuator.

Ein mechanischer Aktuator kann beispielsweise ein vorgespanntes Federelement umfassen. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Aktuator ein Federspeicher ist, in dem ein Federelement unter Vorspannung gehalten wird und der dazu ausgebildet und eingerichtet ist, bei Verformung des Außenhautelements ausgelöst zu werden, wodurch das Federelement freigegeben wird und sich entspannen kann, so dass eine Kraft auf das Karosseriestrukturelement übertragen wird und dieses in der gewünschten Richtung bewegt wird. Ähnlich wie bei einem Verriegelungselement als Überlastverbindung kann ein Federspeicher beispielsweise durch einen weiteren Aktuator, beispielsweise ein Relais oder dergleichen, ausgelöst werden, wenn aufgrund eines Zusammenpralls mit einem Hindernis eine negative Beschleunigung gemessen wird, die einen vorgebbaren Wert übersteigt.A mechanical actuator can, for example, comprise a preloaded spring element. In one embodiment of the invention, it can be provided that the actuator is a spring accumulator in which a spring element is held under preload and which is designed and configured to be triggered upon deformation of the outer skin element, whereby the spring element is released and can relax, so that a force is transmitted to the body structure element and this is moved in the desired direction. Similar to a locking element as an overload connection, a spring accumulator can, for example, be triggered by another actuator, for example a relay or the like, if a negative acceleration that exceeds a predeterminable value is measured due to a collision with an obstacle.

Der Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass Bauteile nicht nur losgelassen und anschießend weiter angeschoben werden, sondern gelöst werden, um sich dann durch eine zusätzliche Krafteinwirkung, forciert in eine Richtung zu bewegen. Die vorgeschlagene Lösung stellt ein System zum aktiven Fußgängerschutz bereit, das mit einer eher geringen Auslösekraft, die eine Verformung der relativ „weichen“ Außenhaut hervorruft, durch die dann einsetzende Wirkung des Aktuators eine deutlich größere Krafteinleitung auf das zweite Karosseriestrukturelement auslöst und dabei das Crashverhalten des Fahrzeugs insgesamt positiv beeinflusst. Der durch die Erfindung erzielte Effekt ist vergleichbar mit einer einfachen Mäusefalle, die einen deutlichen Unterschied zwischen Auslösekraft und Wirkkraft ermöglicht.The advantage of the solution proposed by the invention is that components are not simply released and then pushed further, but are released and then forced to move in a certain direction due to an additional force. The proposed solution provides a system for active pedestrian protection that, with a relatively low trigger force causing deformation of the relatively "soft" outer skin, triggers a significantly greater force introduction onto the second body structural element through the subsequent action of the actuator, thereby positively influencing the overall crash behavior of the vehicle. The effect achieved by the invention is comparable to a simple mousetrap, which allows for a clear difference between trigger force and effective force.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

1 schematisch einen Teil einer Karosserie,
2 schematisch eine vergrößerte Detailansicht vor einem Unfall, und
3 schematisch eine vergrößerte Detailansicht nach einem Unfall.

Showing:

1 schematically a part of a body,
2 schematically an enlarged detailed view before an accident, and
3 schematically an enlarged detailed view after an accident.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numerals in the figures.

1 zeigt einen vorderen Bereich einer Karosserie 110 eines Fahrzeugs 100, die einen Rohbau 120 sowie mehrere Außenhautelemente 130 aufweist, die an dem Rohbau 120 angebracht sind. Die beiden seitlichen Außenhautelemente 130 sind Kotflügel, das vordere Außenhautelement 130 ist ein Frontpanel. Hinter dem vorderen Außenhautelement 130 erstreckt sich eine Karosseriestruktur 200 quer zur Fahrzeugrichtung. 1 shows a front region of a body 110 of a vehicle 100, which has a body shell 120 and several outer skin elements 130 attached to the body shell 120. The two side outer skin elements 130 are fenders, and the front outer skin element 130 is a front panel. A body structure 200 extends transversely to the vehicle direction behind the front outer skin element 130.

2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der Karosseriestruktur 200 vor einem Unfall. Die gewählte Darstellung ist ein Längsschnitt, weswegen nur die rechte Hälfte der Karosseriestruktur 200 sichtbar ist. Die Karosseriestruktur 200 besteht aus einem ersten Karosseriestrukturelement 210 und einem zweiten Karosseriestrukturelement 220. 2 shows an enlarged detailed view of the body structure 200 before an accident. The selected illustration is a longitudinal section, which is why only the right half of the body structure 200 is visible. The body structure 200 consists of a first body structure element 210 and a second body structure element 220.

Die Karosseriestruktur 200 umfasst ein erstes Karosseriestrukturelement 210 und ein zweites Karosseriestrukturelement 220. Das erste Karosseriestrukturelement 210 ist rohbaufest angeordnet, das heißt, es ist fest mit dem Rohbau 120 verbunden und es kann sich relativ zum Rohbau 120 nicht bewegen.The body structure 200 comprises a first body structure element 210 and a second body structure element 220. The first body structure element 210 is arranged fixedly to the body shell, i.e., it is firmly connected to the body shell 120 and cannot move relative to the body shell 120.

Das zweite Karosseriestrukturelement 220 ist durch zwei in der Darstellung sichtbare Überlastverbindungen 230 von insgesamt vier Überlastverbindungen 230 mit dem ersten Karosseriestrukturelement 210 verbunden. Jede der beiden sichtbaren Überlastverbindungen 230 umfasst zwei, das erste Karosseriestrukturelement 210 und das zweite Karosseriestrukturelement 220 verbindende, Abreißelemente 240. Im Bereich der Abreißelemente 240, die als Abscherstifte ausgeführt sind, weisen das erste Karosseriestrukturelement 210 und das zweite Karosseriestrukturelement 220 jeweils eine Gleitfläche 250 auf. Die Gleitflächen 250 sind einander zugewandt und so ausgerichtet, dass sie das zweite Karosseriestrukturelement 220 während der Verschiebung V stützen. Die Überlastverbindungen 230 sind dazu ausgebildet und eingerichtet, sich bei einer das Außenhautelement 130 verformenden äußeren Krafteinwirkung zu lösen, indem die Abscherstifte abgeschert werden.The second body structure element 220 is connected to the first body structure element 210 by two overload connections 230, visible in the illustration, of a total of four overload connections 230. Each of the two visible overload connections 230 comprises two tear-off elements 240 connecting the first body structure element 210 and the second body structure element 220. In the region of the tear-off elements 240, which are designed as shear pins, the first body structure element 210 and the second body structure element 220 each have a sliding surface 250. The sliding surfaces 250 face one another and are aligned such that they support the second body structure element 220 during the displacement V. The overload connections 230 are designed and configured to release when an external force deforms the outer skin element 130, by shearing off the shear pins.

Zwischen dem ersten Karosseriestrukturelement 210 und dem zweiten Karosseriestrukturelement 220 ist ein Aktuator 300 wirkverbunden, der dazu ausgebildet und eingerichtet ist, nach einem Lösen der Überlastverbindung 230 eine Verschiebung V des zweiten Karosseriestrukturelements 220 relativ zu dem ersten Karosseriestrukturelement 210 zu bewirken. Der Aktuator 300 umfasst ein vorgespanntes Federelement 310.An actuator 300 is operatively connected between the first body structural element 210 and the second body structural element 220, which actuator is designed and configured to cause a displacement V of the second body structural element 220 relative to the first body structural element 210 after the overload connection 230 is released. The actuator 300 comprises a preloaded spring element 310.

In 3 ist dargestellt, wie das zweite Karosseriestrukturelement 220 nach dem Lösen der Überlastverbindungen 230 durch den Aktuator 300 in eine um die Verschiebung V versetzte Position verschoben wurde. Dadurch kann die Karosseriestruktur 200 die weitere Verformung des Außenhautelements 130 nicht behindern.In 3 It is shown how the second body structure element 220 was displaced by the actuator 300 into a position offset by the displacement V after the overload connections 230 were released. As a result, the body structure 200 cannot hinder the further deformation of the outer skin element 130.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 27 27 517 A1 [0004]
DE 10 2007 057 051 A1 [0005]

Claims

Vehicle (100) with a body (110) comprising a body shell (120) and outer skin elements (130) attached to the body shell (120), wherein at least one outer skin element (130) covers a body structure (200) attached to the body shell (120), characterized in that the body structure (200) comprises a first body structure element (210) and a second body structure element (220), wherein the first body structure element (210) is arranged fixed to the body shell and the second body structure element (220) is connected to the first body structure element (210) by an overload connection (230) which is designed and configured to release upon an external force deforming the outer skin element (130), and the second body structure element (220) is operatively connected to an actuator (300) fixed to the body shell, which actuator is designed and configured to release the Overload connection (230) to cause a displacement V of the second body structure element (220) relative to the first body structure element (210).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the overload connection (230) comprises at least one predetermined breaking point connecting the first body structure element (210) and the second body structure element (220) in a materially bonded manner or at least one tear-off element (240) connecting the first body structure element (210) and the second body structure element (220).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the overload connection (230) comprises at least one locking element connecting the first body structure element (210) and the second body structure element (220) and releasable upon deformation of the outer skin element (130).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the first body structure element (210) and the second body structure element (220) each have at least one sliding surface (250), wherein the sliding surfaces (250) face each other and are aligned such that they support the second body structure element (220) during the displacement V.

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the actuator (300) comprises a prestressed spring element (310).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the actuator (300) is a spring accumulator which is designed and configured to be triggered upon deformation of the outer skin element (130).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the actuator (300) is a pneumatic, hydraulic or electric actuator (300).

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the body structure (200) is a front end carrier.

Vehicle (100) to Claim 1 , characterized in that the outer skin element (130) is a radiator grille, a front panel, a hood or a frunk cover.