DE3940250A1 - Behaelter in einem fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter in einem Fahrzeug zur Aufnahme von Flüssigkeiten oder Gasen.

Behälter für Flüssigkeiten und Gase werden derzeit bei einem Kraftfahrzeug beispielsweise im Gepäckraum, der Reserveradmulde oder im Motorraum untergebracht. Dadurch wird nutzbarer Raum verbraucht. Aus diesem Grunde kann eine Reihe an sich vorteilhafter Ausstattungen für Kraftfahrzeuge, für deren Betrieb Flüssigkeits- bzw. Gasbehälter benötigt werden, aufgrund von Bauraumproblemen nicht verwirklicht werden.

Auch sind bei hydraulischen oder pneumatischen Einrichtungen oft lange Druckmittelleitungen erforderlich, weil in der Nähe, in der sich diese Einrichtungen oder sonstige Druckmittelverbraucher befinden, kein Raum zur Aufnahme eines Druckmittelbehälters zur Verfügung steht. In langen Leitungen treten jedoch erhebliche Strömungsverluste auf. Auch sind sie schwierig zu montieren und zu dichten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter in einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, der ohne nutzbaren Raum wegzunehmen, in der Nähe des Druckmittelverbrauchers angeordnet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Behälter in einem der Trägerprofile des Fahrzeuges angeordnet ist.

Die Trägerprofile können dabei offen, also im Querschnitt z. B. C- oder U-förmig ausgebildet sein, oder geschlossen, d. h. z. B. rohrförmig sein. Solche Trägerprofile sind bei einem Personenkraftwagen in relativ großer Menge in der Karosserie sowie in Hilfsrahmenteilen vorhanden.

Beispiele für Trägerprofile, in denen der erfindungsgemäße Behälter angeordnet werden kann, sind bei einem Personenkraftwagen der Motorträger, die Achsträger, die Karosserie-Quer- und -Längsträger, beispielsweise der Schweller, also der Längsträger zwischen Vorder- und Hinterachse, oder die A-, B- oder C-Säule.

Durch die Erfindung können pneumatische und hydraulische Hinrichtungen in einem Fahrzeug eingebaut werden, die bisher aufgrund von Bauraumproblemen für die Flüssigkeits- bzw. Gasbehälter nicht oder nur schwierig realisierbar waren.

So kann z. B. die Luftfeder der Radaufhängung eines Fahrzeugs mit einem zusätzlichen, erfindungsgemäß in einem Trägerprofil angeordneten Druckluftbehälter verbindbar sein, so daß bei Zuschalten des Druckluftbehälters eine weichere Federkennung der Luftfeder und damit eine entsprechende Erhöhung des Fahrkomforts erzielt wird. Der Druckluftbehälter für die Luftfeder kann beispielsweise im Motorträger angeordnet werden.

Derzeit wird der Reifendruck nach der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs bemessen. Mit einem zusätzlichen Druckluftbehälter, der mit den Reifen verbindbar ist, könnte hingegen bei langsamer Fahrt der Reifendruck abgesenkt werden, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Damit ein schneller Druckausgleich erfolgen kann, wird der Druckluftbehälter für das Reifendruckregelsystem in einem Trägerprofil im Radbereich angeordnet, z. B. in den Achsträgern oder den Längsträgern.

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit für den erfindungsgemäßen Behälter stellt eine pneumatisch aufblasbare Türdichtung dar. Bei den derzeit verwendeten, relativ voluminösen Türdichtungen besteht das Problem, daß, um eine hohe Dichtigkeit und ein niedriges Geräuschniveau zu erzielen, die Türdichtung beim Schließen der Tür stark komprimiert und damit zum Schließen der Tür eine hohe Kraft aufgebracht werden muß. Eine pneumatisch aufblasbare Türdichtung in Form eines Schlauches hat dagegen den Vorteil, daß die Tür bei nicht aufgeblasenem Schlauch leicht schließbar und nach dem Schließen durch Aufblasen des Schlauchs mit Druckluft fest abgedichtet ist. Der Druckluftbehälter für eine pneumatische Türdichtung kann beispielsweise im Schweller vorgesehen sein.

Weiterhin kann ein Druckluftbehälter erfindungsgemäß in die Trägerprofile eingebaut werden, der zum Aufblasen eines Aufprallschutzkissens (Airbag) für Fahrzeuginsassen dient. Desgleichen können durch die Erfindung ohne zusätzlichen Bauraum die Zentralverriegelung, der Gurtstraffer und dgl. pneumatisch ausgebildet werden. Auch können zahlreiche derzeit durch elektrische Stellmotoren betätigbare Einrichtungen, beispielsweise die Sitzverstellung, pneumatisch ausgebildet werden, was im Hinblick auf das im allgemeinen nicht unbeträchtliche Gewicht elektrischer Stellmotoren dem Fahrzeuggewicht zugute kommt.

Auch wird das Crash-Verhalten verbessert, wenn erfindungsgemäß mit Druckmittel gefüllte Behälter in die Trägerprofile integriert werden. Das Gas im Behälter besitzt nämlich eine energiespeichernde Wirkung, d. h. es nimmt Energie auf, wenn es im Crash-Fall bei Verformung des Trägerprofils komprimiert wird.

Die Stoßstangen eines Personenkraftwagens sind häufig so ausgelegt, daß sie bis zu einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit einen Aufprall unbeschädigt überstehen. Dazu können die Stoßstangen über hydraulische Stoßdämpfer, sog. Prallboxen, an der Karosserie befestigt sein. Nach der Erfindung besteht nun die Möglichkeit, durch einen zusätzlichen, in einem Trägerprofil untergebrachten Behälter ein zusätzliches Gasvolumen, das mit dem Stoßdämpfer verbunden ist, als Energiewandler einzusetzen, so daß die Stoßstange bei einem Crash eine höhere Fahrgeschwindigkeit unbeschädigt übersteht.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, darin zeigt

Fig. 1 einen Behälter in einem Trägerprofil eines Fahrzeuges nach einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Wiedergabe;

Fig. 2 einen Behälter gemäß Fig. 1, jedoch nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3a und 3b einen Behälter in einem Trägerprofil eines Fahrzeuges nach einer dritten Ausführungsform im Querschnitt bzw. in der Draufsicht; und

Fig. 4a und 4b einen Längsschnitt durch eine an einem Trägerprofil anliegende Behälterwand vor bzw. nach einem Crash.

Gemäß Fig. 1 ist in einem offenen C-förmigen Trägerprofil 1 ein Druckluftbehälter 2 angeordnet. Dazu sind in das offene Profil 1 eine Vorderwand 3, die sich in Längsrichtung des Trägerprofils 1 erstreckt und die Öffnung des C verschließt, sowie zwei Seiten- oder Schottwände 4 und 5 eingesetzt, die das Trägerprofil 1 in Querrichtung verschließen. Die Vorderwand 3 und die beiden Seitenwände 4 und 5 sind z. B. durch Schweißen, Kleben oder Löten an dem Trägerprofil 1 befestigt. Dadurch wird ein dichter Behälter 2 gebildet.

Da die Rückwand sowie die untere und die obere Wand des Behälters 2 durch den Bodenabschnitt 6 bzw. die Seitenabschnitte 7 und 8 des Trägerprofils 1 gebildet werden, zeichnet sich die Ausführungsform nach Fig. 1 durch ein relativ geringes zusätzliches Gewicht durch den Behälter 2 aus. Mit 9 und 10 sind die Anschlüsse für die Zu- und Ableitung des Druckmittels an den Behälter 2 bezeichnet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind in dem C-förmigen Trägerprofil 1 eine vordere Stützwand 11, die sich in Längsrichtung des Trägerprofils 1, erstreckt und an der Öffnung des C angebracht ist, sowie zwei seitliche Stützwände 12, 13, die sich in Querrichtung des Trägerprofils 1 erstrecken, befestigt.

Die Stützwände 11 bis 13 sind mit Löchern oder Aussparungen 14 versehen. Durch die Aussparungen 14 wird eine Gewichtsersparnis erzielt. Zugleich kann durch eine der Aussparungen 14 der in Fig. 2 nicht dargestellte Behälter gesteckt werden, der dann von den Stützwänden 11 bis 13 sowie den oberen und unteren Seitenabschnitten 7 und 8 und dem Bodenabschnitt 6 des C-förmigen Profils 1 umschlossen wird.

Der Behälter besteht dazu aus einem flexiblen Kunststoff- oder Gummiformteil. D. h., er kann z. B. ein Kunststoffbeutel oder ein Gummisack sein. Während bei dieser Ausführungsform der Behälter aus dem Kunststoff- bzw. Gummiformteil die Dichtfunktion übernimmt, dienen die Stützwände 11 bis 13 und das Trägerprofil 1 nur zur Festlegung der Lage des Behälters sowie zur Aufnahme von Belastungen durch den Behälterüberdruck. Die Zu- und Ableitungen für das Druckmittel zu bzw. von dem Behälter können ebenfalls durch die Aussparungen 14 hindurchgeführt werden.

Im übrigen kann bei der Ausführungsform nach Fig. 1, falls der Behälter 2 im Laufe der Zeit undicht werden oder zu große Fertigungsprobleme bereiten sollte, eine der Wände 3 bis 5 nachträglich mit einer Aussparung versehen werden, um entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2 einen Behälter in Form eines flexiblen Kunststoff- oder Gummiformteils als gas- oder flüssigkeitsdichten Innenbehälter in den Behälter 2 einzuführen.

Nach der in Fig. 3a und 3b dargestellten Ausführungsform ist ein geschlossener Behälter 15 in dem Trägerprofil 1 angeordnet. Der Behälter 15 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff- oder Gummiformteil und ist, falls er einem hohen Innendruck standzuhalten hat, durch Gewebeeinlagen oder Fasern verstärkt.

Um den Behälter 15 in dem Trägerprofil 1 zu fixieren, sind in dem Trägerprofil 1 nach innen gerichtete Sicken 16 bis 18 vorgesehen, so daß der Behälter 15 in das Trägerprofil 1 eingeclipst werden kann, wobei sich der Behälter durch seinen Innendruck fest gegen die Wandungen 6 bis 8 des Trägerprofils 1 legt.

Nach den in Fig. 1, 2 sowie 3a und 3b dargestellten Ausführungsformen wird der Behälter 2, 15 in einem offenen Trägerprofil angeordnet. Jedoch kann nach der Erfindung der Behälter auch in ein geschlossenes Trägerprofil, also beispielsweise in ein geschlossenes Kastenprofil oder ein Rohrprofil eingebracht werden.

Als zusätzliche Behälter- bzw. Stützwände werden bei geschlossenen Trägerprofilen nur quer verlaufende Seiten- oder Schottwände benötigt, die den Seitenwänden 4, 5 bzw. den seitlichen Stützwänden 12, 13 nach Fig. 1 und 2 entsprechen. Falls ein geschlossener Behälter gemäß Fig. 3 in einem geschlossenen Trägerprofil angeordnet werden soll, ist zu dessen Fixierung an sich nur eine einzige einwärts gerichtete Sicke erforderlich. Um den Behälter in dem geschlossenen Profil mit Zu- und Ableitungen für das Druckmittel zu versehen, oder um den Behälter zu montieren, zu warten oder zu reparieren, kann das geschlossene Trägerprofil mit Aussparungen versehen werden. Dabei ist darauf zu achten, daß die Aussparungen nicht in solchen Bereichen des Trägerprofils angebracht werden, welche hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und Fig. 3a bzw. 3b liegt der aus Kunststoff oder Gummi bestehende Behälter 15 fest an dem Trägerprofil 1 an.

Wie in Fig. 4a dargestellt, kann die Wandung 19 des Behälters 15 in Längsrichtung des Trägerprofils 1 abwechselnd Bereiche 20 höherer Wandstärke und Bereiche 21 geringerer Wandstärke aufweisen, wobei sich die Bereiche 20, 21 in Umfangsrichtung des Behälters 15, also quer zur Längsrichtung des Trägerprofils erstrecken. Die Bereiche 20, 21 sind zumindest in den Behälterwandungen 19 vorgesehen, die an dem Trägerprofil 1 anliegen.

An den Bereichen 20 mit geringerer Wandstärke ist die Steifigkeit der Behälterwandung 19 geringer als in den Bereichen 21 mit größerer Wandstärke. Um abwechselnd Bereiche höherer und geringerer Steifigkeit zu schaffen, kann ferner in den Bereichen 20 höherer Steifigkeit eine Faserverstärkung 22 vorgesehen sein.

Der Innendruck im Behälter 15 wirkt entsprechend dem Pfeil 23 in Fig. 4a in radialer Richtung auf das Trägerprofil 1. An den Bereichen 21 geringerer Steifigkeit der Behälterwandung 19 ist das Trägerprofil 1 daher einem größeren Druck in radialer Richtung nach außen ausgesetzt, als in den Bereichen 20 höherer Steifigkeit der Behälterwand 19.

In einem Crash-Fall kann dadurch das Trägerprofil 1, beispielsweise ein Längsträger in der Knautschzone des Fahrzeugs programmiert, d. h. nach Art eines Wellrohres verformt werden, wie in Fig. 4b dargestellt. Durch die wellrohrartige Ausbeulung und Zusammenfaltung des Trägerprofils 1 bei einem Crash wird ein beträchtlicher Teil der kinetischen Aufprallenergie in Formänderungsarbeit umgesetzt und damit vernichtet.

Claims (7)

1. Behälter in einem Fahrzeug zur Aufnahme von Gasen oder Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem der Trägerprofile (1) des Fahrzeugs angeordnet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (1) zumindest einen Teil der Wandungen des Behälters (2) bildet.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem Kunststoff- oder Gummiformteil besteht und an dem Trägerprofil (1) Stützwände (11 bis 13) befestigt sind, die zusammen mit dem Trägerprofil (1) den Behälter einschließen.

4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (15) aus einem geschlossenen Kunststoff- oder Gummiformteil besteht.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (1) zur Befestigung des Behälters (15) an den dem Behälter (15) zugewandten Seiten mit Sicken (16 bis 18) versehen ist.

6. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerprofil (1), in dem der Behälter (2, 15) angeordnet ist, durch ein offenes oder geschlossenes Profil gebildet wird.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Trägerprofil (1) zugewandten Wände (19) des Behälters (15) in Umfangsrichtung des Behälters (15) abwechselnd Bereiche höherer und niedrigerer Steifigkeit aufweisen.