DE102004024987B4

DE102004024987B4 - Front eines Kraftfahrzeugs mit verbessertem Fußgängerkollisionsschutz

Info

Publication number: DE102004024987B4
Application number: DE102004024987A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr.-Ing. Dehn; Johannes Dipl.-Ing. Sand
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-05-21
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2024-05-22
Also published as: DE102004024987A1

Abstract

Front eines Kraftfahrzeugs mit einem Stoßfänger (1) und einem darunter liegenden Spoilerbereich (2) mit mindestens einer Halterung (3) für die Montage und Fixierung von Nebelscheinwerfern (10), die an einem Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (3) eine Ausformung (4), die sich mindestens bis in den Spoilerbereich (2) hinein erstreckt, und eine rückwärtige, versteifende Abstützung (5) aufweist, welche mit einem formstabilen Träger (6) der Karosserie zum Verhindern einer Verformung des Spoilerbereichs (2) bei einem frontalen Aufprall zusammenwirkt, und dass die Halterung (3) und die versteifende Abstützung (5) zusammen einteilig ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Front eines Kraftfahrzeugs mit verbessertem Fußgängerkollisionsschutz mit einem Stoßfänger und einem darunter liegenden Spoilerbereich der Karosserie gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die heutigen und zukünftigen Sicherheitsanforderungen hinsichtlich von Kollisionen mit Fußgängern machen es erforderlich, die Maßnahmen zum Schutz von Fußgängern insbesondere bei einem frontalen Aufprall zu verstärken. Für die äußere Sicherheit von Kraftfahrzeugen wurden daher Tests und Kriterien aufgestellt: Beim Bein-Impaktortest sind der Kniebiegewinkel, -beschleunigung und -scherung die maßgeblichen Sicherheitskriterien, welche einzuhalten sind. Ein möglichst geringer Kniebiegewinkel hat zum Zweck, dass ein Fußgänger beim Aufprall auf die Front nicht unter das Fahrzeug gerät, sondern die Beine vielmehr vom Fahrzeug abgestoßen werden, sodass eine Abrollbewegung über die Motorhaube des Fahrzeuges und dadurch eine geringe Verletzungsschwere an den unteren Extremitäten ermöglicht wird. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Kraftfahrzeugfront, mit welcher der Kniebiegewinkel weiter reduziert werden kann. Man hat daher in der Praxis bei einigen Fahrzeugen den Weg eingeschlagen, einen zusätzlichen Biegeträger mit vorgeschaltetem Dämpferschaum im unteren Spoilerbereich zusätzlich zum Stoßfänger vorzusehen. Dies erhöht die Teileanzahl und ist daher kostenintensiv.
Aus der DE 101 12 424 A1 ist eine Frontpartie eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Stoßfänger und ein Luftführungsteil aufweist. Das Luftführungsteil ist hier derart flügelförmig vorragend geformt, dass es bei einem Frontalaufprall die Fahrzeugfront auf Höhe der Lufteinströmöffnungen des Kühlers zusätzlich versteift. Durch die zusätzliche Versteifung des Lüfterbereichs mittels des Luftführungsteils wird ein vom Fahrzeug erfasster Fußgänger im Unterschenkelbereich abgestoßen, sodass die Abrollbewegung des Fußgängers über die Motorhaube eingeleitet wird. Die Versteifung mittels vorragendem Flügelabschnitt ist effektiv jedoch auch Raum einnehmend und nur bei ausreichend Platz im vorderen unteren Spoilerbereich der Karosserie einsetzbar.
Aus dem Deutschen Patent DE 196 37 512 C2 ist ein Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs mit einer Halterung für Scheinwerfer und dgl. und davon getrennt vorgesehenen Dämpfungskörpern bekannt. Die Halterung ist mit seitlich in den Bereich der Radkästen vorragenden Ausformungen versehen. Die Dämpfungskörper sind hinter der Halterung als austauschbare separate Komponenten ausgebildet. Insgesamt sind hier der Herstellungsaufwand, der Raumbedarf und die nötigen Montagetätigkeiten relativ hoch bzw. umfangreich.
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, eine im Hinblick auf die äußere Sicherheit weiter verbesserte Front eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei der möglichst geringe Kniebiegewinkel bei einem Bein-Aufprall eines Fußgängers realisierbar sind.
Diese Aufgabe wird mit der Kraftfahrzeug-Front mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist die Front eines Kraftfahrzeugs mit einem Stoßfänger und einem darunter liegenden Spoilerbereich mit mindestens einer Halterung für die Montage und Fixierung von Nebelscheinwerfern versehen, welche an einem Karosseriebereich befestigt ist. Die Halterung weist eine Ausformung auf, die sich mindestens bis in den Spoilerbereich hinein er streckt, und wobei eine rückwärtige, versteifende Abstützung vorgesehen ist, welche mit einem formstabilen Träger der Karosserie des Kraftfahrzeugs zusammenwirkt. Die Halterung für Nebelscheinwerfer weist somit nicht nur eine Haltefunktion auf, sondern ist darüber hinaus mit einer vorzugsweise integralen Ausformung ausgebildet, die einer zusätzlichen Versteifung des Spoilerbereichs dient. Der Spoilerbereich ist der vordere untere Abschnitt unterhalb eines Stoßfängers herkömmlicher Fahrzeuge. Die Ausformung kann als integraler Bestandteil der Halterung oder als angefügtes Element gebildet sein. Die Halterung weist weiterhin eine rückwärtige, versteifende Abstützung auf, die mit einem formstabilen Träger der Karosserie zusammenwirkt. Während bisherige derartige Halterungen für Nebelscheinwerfer lediglich seitlich an Blechabschnitten der Karosserie befestigt wurden, ist erfindungsgemäß eine gezielte Versteifung der Halterung selbst und der sich in den Spoilerbereich erstreckenden Ausformung der Halterung vorgesehen. Bei einem Aufprall wird auf Höhe des für den Kniebiegewinkel kritischen Unterschenkelbereichs des Fußgängers die Front des Fahrzeuges nicht wie bisher im Vergleich zum Stoßfänger leicht verformt, da erfindungsgemäß dieser Spoilerbereich spezifisch angepasst ausgesteift ist. Der Unterschenkel eines Fußgängers wird daher frühzeitig abgebremst, und es entsteht eine Art Rückpralleffekt. Die Beine des erfassten Fußgängers werden vom Fahrzeug weggestoßen, sodass eine Abrollbewegung eingeleitet wird. Die Ausformung der Halterung kann in etwa parallel zur Front und im wesentlichen flächig (d. h. nicht punktuell oder linienförmig) ausgebildet sein, wodurch eine möglichst großflächige Versteifung des Spoilerbereichs hinter der Außenhaut der Karosserie an dieser Stelle bereitgestellt wird. Die ohnehin bei den meisten Fahrzeugen vorgesehene Halterung für Nebelscheinwerfer übernimmt somit vorteilhafterweise eine Zusatzfunktion zur Erhöhung des Fußgängerschutzes bei Frontal-Kollisionen, sodass keine zusätz lichen Maßnahmen, beispielsweise in Form von versteiften Bereichen oder Teilen der Karosserie-Außenhaut, in diesem Bereich der Fahrzeugfront erforderlich sind. Ohne die Teileanzahl zu erhöhen, wird so die Fahrzeugkarosserie im Frontbereich im Hinblick auf den Schutz von Fußgängern wesentlich verbessert.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausformung der Halterung entsprechend zum Spoilerbereich des Kraftfahrzeugs als eine innen hinter einer Karosserie-Außenhaut liegende, flächige Versteifung geformt. Die Ausformung kann insbesondere als flächige Ausformung formentsprechend hinter dem Spoilerbereich der Karosserie-Außenhaut liegen. Die Formentsprechung kann beispielsweise derart sein, dass die Ausformung sich an der Innenseite in verformungskritischen Bereichen an die Außenhaut bzw. Verkleidung im Wesentlichen flächig anschmiegt bzw. anliegt. Somit wird im nicht sichtbaren Bereich und auch außerhalb der Position Nebelscheinwerfer der für die Unterschenkel von Fußgängern kritische Spoilerbereich möglichst großflächig ausgesteift.
Die Ausformung kann sich vorzugsweise unterhalb und/oder seitlich von der Position der Nebelscheinwerfer erstrecken, sodass vorzugsweise der gesamte untere Bereich der Fahrzeugfront großflächig versteift ist oder zumindest in wesentlichen (d. h. verformungskritischen) Abschnitten versteift wird. Parallel und unterhalb zu dem Stoßfänger wird so ein zweiter Abschnitt auf Höhe der Unterschenkel von Fußgängern bereitgestellt, der ein definiertes Verformungsverhalten aufweist und der dadurch die Belastungen der unteren Extremitäten weiter reduziert.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Halterung mitsamt ihrer Ausformung und Abstützung elastisch deformierbar ausgebildet. Eine elastische Verformbarkeit kann beispielsweise durch die Art des verwendeten Materials oder durch die Form des Abstützabschnitts der Halterung gegeben werden. Durch die elastisch deformierbare Ausbildung der Halterung wird der Rückpralleffekt am Unterschenkel von Fußgängern noch weiter verstärkt, sodass der Kniebiegewinkel beim Bein-Aufpralltest weiter verringert wird. Ein reduzierter Kniebiegewinkel bedeutet ein höheres Maß an Sicherheit. Durch das Zurückstoßen der Beine wird verhindert, dass ein Fußgänger unter das Fahrzeug gerät. Gleichzeitig wird die Verletzungsschwere der unteren Extremitäten vermindert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstützung der Halterung an einem Kühlerträger des Fahrzeuges befestigt oder liegt an einem solchen an. Der querliegende Kühlerträger ist ausreichend steif und liegt in etwa auf Höhe der Position der Nebelscheinwerfer, wodurch die Abstützung einfach als ein im wesentlichen geradlinig nach hinten weisendes Element ausgebildet sein kann. Die Halterung verbraucht auf diese Weise möglichst wenig zusätzlichen Raum im ohnehin beengten Frontbereich (Motorraum) des Fahrzeuges.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstützung der Halterung mit longitudinalen Versteifungsrippen versehen, sodass bei möglichst geringem Gewicht eine gute Versteifung mit der Halterung gewährleistet ist. Die Rippen können vorzugsweise auch zum Abstützen an dem Träger bzw. Kühlerträger vorgesehen sein. Hierzu können die Rippen rückwärtig stirnseitige Abstützflächen aufweisen, die direkt zum Anliegen an einem Querträger hinter den Nebelscheinwerfern oder auch einem seitlichen Längsträger dienen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung mehr im Detail in Bezug auf das in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben wird.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Perspektivansicht von innen eines Teilbereichs der Frontpartie eines Kraftfahrzeugs mit zwei Halterungen für Nebelscheinwerfer gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Halterung für Nebelscheinwerfer in Abstützung gegen einen Karosserieträger.
1 zeigt einen unteren Teilbereich einer Front eines Kraftfahrzeugs von innen mit je zwei Halterungen 3 für Nebelscheinwerfer 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. An der Innenseite der Fahrzeugkarosserie ist ein als Stoßfänger 1 dienender Querträger unterhalb von zwei Aufnahmen 9 für die Frontscheinwerfer (nicht dargestellt) vorgesehen. Zwischen den Aufnahmen 9 befindet sich der Kühlergrill 8. Unterhalb des Stoßfängers befindet sich der Spoilerbereich 2 der Front des Kraftfahrzeugs. Der Spoilerbereich 2, das heißt der vordere untere abschließende Karosseriebereich, ist üblicherweise mit Nebelscheinwerfern 10 und zusätzlichen Lufteinlassöffnungen 11 versehen. Letztere dienen beispielsweise zum Einlassen von Kühlluft für Zusatz-Kühlaggregate im Motorraum. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei Halterungen 3 für Nebelscheinwerfer 10 vorgesehen.
Die Halterungen 3 weisen außer einer Aufnahmeöffnung für die Nebelscheinwerfer 10 jeweils eine nach unten weisende Ausfor mung 4 auf. Die Halterungen 3 weisen neben der nach unten gerichteten Ausformung 4 jeweils eine Abstützung 5 auf, die L-förmig auskragend nach hinten weist. Die Abstützung 5 dient einem rückwärtigen Abstützen der Halterungen 3 an einem feststehenden Träger (nicht dargestellt) der Karosserie, beispielweise einem Längs- oder Querträger des Motorraums. Auf diese Weise wird der Spoilerbereich 2 der Front des Fahrzeuges durch die spezifisch angepasst geformten Halterungen 3 bzw. deren Ausformungen 4 versteift, ohne dass separate zusätzliche Versteifungselemente hinter der Außenhaut der Karosserie oder am Rohbau derselbigen hier vorzusehen sind. Die nach unten gehende Ausformung 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine mehrdimensional rund ausgebauchte flächige Form, entsprechend der Karosserie-Außenhaut im Spoilerbereich 2 bzw. deren zu versteifenden Abschnitte. Die Ausformung 4 ist erfindungsgemäß formentsprechend zu der spezifischen Ausgestaltung der Innenkontur der Karosserie je nach Fahrzeugtyp, sodass die Verformungen in diesem Bereich auf ein Minimum reduziert sind. An der Oberseite der nach hinten auskragenden Abstützung 5 der Halterungen 3 sind jeweils drei Versteifungs-/Abstützrippen 7 vorgesehen.
Wie es aus 2 ersichtlich ist, dienen die Rippen 7 einerseits einem Abstützen an einem rückseitigen Träger 6 der Karosserie. Der Träger 6 ist vorzugsweise jedoch nicht beschränkend ein Kühler-Träger, der sich nahe dem unteren vorderen Spoilerbereich der Karosserie quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Der Träger 6 kann auch jedes andere feststehende und formstabile Bauteil einer Fahrzeugkarosserie sein. Die Abstützung mittels Rippen 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform. Die Abstützung kann jedoch jede andere, für ein versteifendes Abstützen geeignete Form aufweisen. Die erfindungsgemäße Halterung 3 erfüllt somit einen doppelten Zweck, nämlich einerseits dient sie der Halterung der Nebelschein werfer 10, und zum anderen bietet sie dem vorderen unteren Spoilerbereich 2 eine Versteifung durch die Ausformungen 4. Die Versteifung hat den Vorteil, dass bei einem Aufprall von Fußgängern im Frontbereich des Fahrzeuges der Spoilerbereich 2 sich nicht bzw. nicht sehr stark verformt und die Beine zurückstößt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Halterungen 3 für die Nebelscheinwerfer 10 mindestens abschnittsweise elastisch verformbar ausgebildet, sodass der Rückstoß bzw. der Rückprall-Effekt noch verstärkt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Ausformung 4 der Halterungen 3 im Wesentlichen nach unten bezüglich der Position der Nebelscheinwerfer 10. Die Ausformung 4 könnte sich jedoch auch zu den Seiten und nach oben hin erstrecken im Falle einer Karosserie, bei welcher auch diese Teile versteift werden müssen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen den Nebelscheinwerfern 10 eine zusätzliche Lufteinlassöffnung 11 vorgesehen, hinter der Funktionsbauteile des Fahrzeuges angeordnet werden. Aus diesem Grund ist hier keine Versteifung mittels der Halterungen 3 vorgesehen. Die verschiedenen Abschnitte der Halterungen 3 können einstückig und integral ausgebildet sein, beispielsweise durch Kunststoffspritzgießen aus einem ausreichend steifen und dennoch elastisch verformbaren Kunststoff. Die Halterungen 3 weisen für die Montage geeignete Befestigungsöffnungen, Laschen und dergleichen auf (nicht dargestellt), einerseits für die Montage der Nebelscheinwerfer und andererseits für ihre eigene Montage innerhalb der Fahrzeugkarosserie. Die rückwärtige Abstützung der Halterungen 3 mittels der Rippen 7 ist vorzugsweise durch eine einfach anliegende Montage an einem Träger 6 realisiert. Die Halterung 3 kann jedoch auch an dem Träger 6 durch lösbare Befestigungsmittel befestigt werden. Die Versteifungsrippen 7 an der Oberseite der Abstützung 5 dienen nicht zuletzt auch einer Versteifung der Ausformung 4 an der Vorderseite, die im Falle einer Kollision die Aufprallenergie aufnimmt. Außerdem kann die Halterung hierdurch bei geringerem Gewicht realisiert werden.
Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale und Elemente können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Front eines Kraftfahrzeugs mit einem Stoßfänger (1) und einem darunter liegenden Spoilerbereich (2) mit mindestens einer Halterung (3) für die Montage und Fixierung von Nebelscheinwerfern (10), die an einem Bereich der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (3) eine Ausformung (4), die sich mindestens bis in den Spoilerbereich (2) hinein erstreckt, und eine rückwärtige, versteifende Abstützung (5) aufweist, welche mit einem formstabilen Träger (6) der Karosserie zum Verhindern einer Verformung des Spoilerbereichs (2) bei einem frontalen Aufprall zusammenwirkt, und dass die Halterung (3) und die versteifende Abstützung (5) zusammen einteilig ausgebildet sind.
Kraftfahrzeugfront nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (4) der Halterung (3) entsprechend zum Spoilerbereich (2) des Kraftfahrzeugs und als innen und direkt hinter einer Karosserie-Außenhaut oder Stoßfängerverkleidung liegende, flächige Versteifung geformt ist.
Kraftfahrzeugfront gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (4) sich mindestens in Richtung nach unten im Verhältnis zur Position der Nebelscheinwerfer (10) erstreckt.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (4) sich in der Breite seitlich zur Position der Nebelscheinwerfer (10) erstreckt.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (3) elastisch deformierbar ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (5) an einer Tragstruktur, insbesondere einem Kühlerträger (6), anliegt oder daran befestigt ist.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (5) als L-förmig von einem Halteabschnitt der Halterung (3) abkragendes Teil gebildet ist.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (5) mit Versteifungsrippen (7) versehen ist.
Kraftfahrzeugfront gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung (5) mit Rippen (7) derart gebildet ist, dass sie direkt an einem rückwärtigen Träger (6) zur versteifenden Abstützung anliegen.