DE102004050435B4 - Stoßfängersystem für Kraftfahrzeug - Google Patents

Stoßfängersystem für Kraftfahrzeug

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DE102004050435B4 DE102004050435.0A DE102004050435A DE102004050435B4 DE 102004050435 B4 DE102004050435 B4 DE 102004050435B4 DE 102004050435 A DE102004050435 A DE 102004050435A DE 102004050435 B4 DE102004050435 B4 DE 102004050435B4
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Abstract

Kraftverteilungselement (10) für ein Kraftfahrzeug- das in mindestens zwei Ebenen in unterschiedlichen Höhen an dem Kraftfahrzeug (2) an Kraftaufnahmeteilen (20,13) in Form von Längsträgern (20) und Zusatzträgern (13) angebracht ist und die Kraftaufnahmeteile (20, 13) verbindet, wobei- das Kraftverteilungselement (10) zwischen konturbildenden Außenteilen und den Kraftaufnahmeteilen (20, 13) angeordnet ist,- zumindest zwischen einem Längsträger (20) und dem Kraftverteilungselement (10) ein Deformationselement (23) vorhanden ist, wobei das Kraftverteilungselement (10) an der dem Kraftaufnahmeteil (20, 13) abgewandten Seite des Deformationselementes (23) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass- das Kraftverteilungselement ein Gitter ist und- die Zusatzträger (13) im Vergleich zu den Längsträgern (20), einschließlich einer vorgesehenen Anschlagplatte (22) und dem Deformationselement (23) nach hinten versetzt in Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs (2) enden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Stoßfängersystem für ein Kraftfahrzeug.
  • Zur Einleitung von Energie, die durch Kräfte bei einem Aufprall eines Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis entsteht, sind an Kraftfahrzeugen Stoßfänger vorgesehen. Diese befinden sich an der Frontseite und der Heckseite des Kraftfahrzeuges.
  • Um die Kraft, die beispielsweise bei einem Frontaufprall auf das Kraftfahrzeug wirkt, in ausreichendem Umfang aufnehmen zu können ohne eine erhebliche Deformation des Fahrgastraums in Kauf nehmen zu müssen, sind Stoßfängersysteme in der Regel so ausgestaltet, dass die Stoßfänger in der Höhe der Längsträger des Kraftfahrzeuges vorgesehen und mit diesen verbunden sind. Auf diese Weise kann die Kraft über die Stoßfänger in die Längsträger geleitet werden. Da die Höhe der Kraftfahrzeuge heutzutage sogar bei Personenkraftwagen erheblich variiert, kann bei einem Zusammenstoß zweier Kraftfahrzeuge aber der Fall auftreten, dass die Stoßfänger der beiden Kraftfahrzeuge nicht aufeinandertreffen. Besonders erheblich ist dieses Problem bei Geländewagen beziehungsweise bei so genannten Sports Utility Vehicles (SUV), da deren Bauhöhe sich extrem von der Bauhöhe anderer Personenkraftwagen unterscheidet. Ein Extremfall liegt insbesondere bei einem Front-Aufprall, das heißt einem Front-Crash, eines solchen Geländewagens mit einem tief liegenden Sportwagen vor. Um dieser Höhendifferenz Rechnung tragen zu können aber auch um Belastungen auf den Fahrgastraum reduzieren zu können, muss die bei einem Aufprall wirkende Kraft über möglichst viele, dafür vorgesehene Lastpfade verteilt werden.
  • Die gattungsgemäße US 3 899 047 A offenbart ein Kraftverteilungselement, das in zwei Ebenen Kraftaufnahmeteile in Form von Längsträgern aufweist, wobei das Kraftverteilungselement zwischen konturbildenden Außenteilen und den Kraftaufnahmeteilen angeordnet ist und zwischen dem Längsträger und dem Kraftverteilungselement ein Deformationselement angeordnet ist, wobei das Kraftverteilungselement der dem Kraftaufnahmeteil abgewandten Seite des Deformationselements befestigt ist.
  • Nachteilig bei diesem Kraftverteilungselement ist das Gewicht.
  • In der EP 1 199 224 A1 ist zur Verteilung der Kraft ein Stoßfänger vorgeschlagen, bei dem unter einem Querträger ein Querholm in einem Abstand vorgesehen ist. Hierbei ist der Querholm über Distanzstreben mit Anschlagplatten verbunden. Mit diesen Anschlagplatten ist bei der vorgeschlagenen Anordnung auch der Querträger über Distanzkonsolen verbunden. Die Anschlagplatte ist an der Stirnseite des Längsträgers des Kraftfahrzeuges befestigt.
  • Der Nachteil dieser Ausgestaltung besteht zum einen darin, dass zwischen dem Querträger und dem Querholm ein Abstand vorgesehen ist. Durch diesen Abstand kann die vorgeschlagene Anordnung nur bei einem Aufprall, bei dem die Krafteinleitung auf der Höhe des Querträgers oder auf der Höhe des Querholms erfolgt, eine ausreichende Einleitung der Aufprallenergie in die Längsträger gewährleisten. Bei einem Zusammenprall, bei dem die Höhe der Krafteinleitung auf einer Höhe zwischen dem Querträger und dem Querholm liegt, können der Querträger und der Querholm nicht zur Krafteinleitung dienen. Diese Situation kann beispielsweise bei einem Zusammenprall mit einem zweiten Kraftfahrzeug anderer Bauhöhe auftreten.
  • Ein weiterer Nachteil der bekannten Stoßfängeranordnung besteht darin, dass bei einem Aufprall auf den Querholm die Kraft unter einem Winkel zu dem Längsträger auf die Stoßfängeranordnung auftrifft. Dies kann zu einem Abknicken der Distanzstreben führen. Soll ein solches Abknicken vermieden werden, muss die Materialstärke der Distanzstreben groß gewählt werden, was zu einer Gewichtserhöhung der Stoßfängeranordnung führt. Dies ist in Anbetracht des kontinuierlichen Bestrebens das Gewicht eines Kraftfahrzeuges gering zu halten nachteilig. Zudem kann es bei Krafteinleitung über den Querholm zu einem Abknicken der Längsträger kommen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein leichtes, luftdurchlässiges Kraftverteilungselement für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine ausreichende Kompatibilität zwischen Kraftfahrzeugen unterschiedlicher Bauhöhe gewährleistet werden kann, wobei die Krafteinleitung in einer Vielzahl von Höhen gewährleistet ist.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem an dem Kraftfahrzeug in Ebenen in unterschiedlichen Höhen Kraftaufnahmeteile vorgesehen werden und ein Kraftverteilungselement zur Verteilung der einwirkenden Last auf die unterschiedlichen Ebenen vorgesehen ist.
  • Die Aufgabe wird daher erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftverteilungselement für ein Kraftfahrzeug das an Kraftaufnahmeteilen wie Längsträgern und Zusatzträgern befestigt ist, das als Gitter ausgebildet ist und die Zusatzträger im Vergleich zu den Längsträgern, einschließlich einer. vorgesehenen Anschlagplatte und dem Deformationselement nach hinten versetzt in Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs enden.
  • Als Kraftaufnahmeteile werden im Sinne dieser Erfindung im wesentlichen Teile verstanden, die mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges starr verbunden sind oder einen Teil der Karosserie bilden. Zudem erstrecken sich die Kraftaufnahmeteile im Sinne der Erfindung im wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges und besitzen eine hohe Biegesteifigkeit. Insbesondere können als Kraftaufnahmeteile Träger, die in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, beispielsweise die Längsträger des Leiterrahmens, Fahrgestellrahmens oder der Bodengruppe der Kraftfahrzeugkarosserie dienen. Als Höhe, in der die Kraftaufnahmeteile vorgesehen sind, wird der Abstand dieser Teile von dem Grund, auf dem sich ein Kraftfahrzeug befindet, bezeichnet.
  • Die Befestigung des Kraftverteilungselementes an den Kraftaufnahmeteilen erfolgt vorzugsweise an der Stirnseite der Kraftaufnahmeteile, wobei eine direkte oder indirekte Befestigung, d.h. eine Befestigung unter Verwendung von Zwischenelementen, in Betracht kommt. Im letztgenannten Fall sind auch die Zwischenelemente in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges ausgerichtet und das Kraftverteilungselement ist an den den Kraftaufnahmeteilen abgewandten Seiten der Zwischenelemente befestigt. Die Art der Befestigung des Kraftverteilungselementes an den Kraftaufnahmeteilen oder den gegebenenfalls vorgesehenen Zwischenelementen kann je nach Materialwahl des Kraftverteilungselementes und der Kraftaufnahmeteile eine Schweißverbindung, eine Schraub- oder eine Nietverbindung sein. Hierbei kann die Art der Befestigung an unterschiedlichen Kraftaufnahmeteilen eines Stoßfängersystems unterschiedlich sein.
  • Durch das Vorsehen von Kraftaufnahmeteilen in unterschiedlichen Höhen des Kraftfahrzeuges und das Verbinden aller Kraftaufnahmeteile mittels des Kraftverteilungselementes, kann ein Stoßfängersystem geschaffen werden, bei dem eine Verteilung einer auf das Kraftfahrzeug einwirkenden Kraft auf mehrere Ebenen des Kraftfahrzeuges und damit auf mehrere Bauteile realisiert werden kann. Durch die Kraftverteilung wird ein für eine Kompatibilität erforderliches homogenes Deformationsverhalten im Vorbau erzielt und aggressive Einstiche werden vermieden. Eine weitere Anforderung, die zur Erfüllung der Kompatibilitäts-Kriterien erfüllt sein muss, ist, dass eine im so genannten Frontend des Kraftfahrzeuges vorgesehene Querverbindung von Längsträgern auch bei einer Deformation aufrecht erhalten bleibt. Dies wird durch das Kraftverteilungselement, das erfindungsgemäß an allen Kraftaufnahmeteilen befestigt ist, ebenfalls ermöglicht. Die Abstützung des Kraftverteilungselementes an mindestens vier Verbindungsstellen zu den Kraftaufnahmeteilen und die dadurch zwangsläufig gegebene große Abmessung des Kraftverteilungselementes in vertikaler Richtung erhöht die Stabilität des gesamten Stoßfängersystems.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftverteilungselement liegt darin, dass das Front-End des Kraftfahrzeuges eine homogene, steife Struktur bildet. Zudem wird durch die Verbindung der Kraftaufnahmeteile mittels des Kraftverteilungselementes das System querkraftunempfindlicher.
  • Die Verbindung der unterschiedlichen Ebenen wird so ausgeführt, dass ein starrer Verbund der Kraftaufnahmeteile in den unterschiedlichen Ebenen vorliegt. Im einfachsten Fall kann der Verbund zwischen den Ebenen geschaffen werden, indem zusätzlich zu zwischen den Kraftaufnahmeteilen in einer Ebene vorgesehenen Querträgern auch vertikale Träger verwendet werden, die zwei im wesentlichen übereinander liegende Kraftaufnahmeteile miteinander verbinden. Die Querträger und die vertikal gerichteten Träger können zu einem Rahmen zusammengefasst sein.
  • Hinter dem Kraftverteilungselement können Kopplungselemente vorgesehen sein, die die Kraftaufnahmeteile zusätzlich in hinter dem Kraftverteilungselement liegenden Tiefen, insbesondere in vertikaler Richtung, miteinander verbinden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kraftverteilungselement aber flächig und weist zumindest zwischen den Ebenen, in denen die Kraftaufnahmeteile vorgesehen sind, Öffnungen auf. Hierdurch wird ein Luftdurchlass durch das Kraftverteilungselement gewährleistet. Bei Kraftfahrzeugen werden die Anforderungen an die Kühlung des Motors zunehmend gesteigert. Diese Kühlung erfolgt teilweise durch den auf das Kraftfahrzeug auftreffenden Fahrtwind. Dieser soll daher möglichst ungehindert in das Innere des Kraftfahrzeuges, insbesondere in den Vorbau des Kraftfahrzeuges, eindringen können. Durch Öffnungen, die zumindest zwischen den Ebenen, in denen Kraftaufnahmeteile vorgesehen sind, kann der Fahrtwind zu den hinter dem Kraftverteilungselement angeordneten Bauteilen des Kraftfahrzeuges gelangen.
  • Die Öffnungen sind vorzugsweise so in dem Kraftverteilungselement verteilt, dass zwischen diesen Stege gebildet sind, die sich zwischen den Rändern des Bereiches, in dem die Öffnungen vorgesehen sind, gradlinig erstrecken. Auf diese Weise kann die Stabilität des Kraftverteilungselementes auch in dem Bereich, der Öffnungen aufweist, maximiert werden.
  • Die Fläche, über die sich das Kraftverteilungselement erstreckt, entspricht zumindest der Fläche, die durch die Verbindungsstellen von dem Kraftverteilungselement zu den Kraftaufnahmeteilen definiert ist. Auf diese Weise kann eine möglichst große Fläche bereitgestellt werden, die bei einem Aufprall auf ein Hindernis zur Krafteinleitung zur Verfügung steht. Somit kann auch bei einem Frontalzusammenstoß mit einem Kraftfahrzeug, dessen Stoßfänger in einer Höhe zwischen den erfindungsgemäß vorgesehenen Ebenen der Kraftaufnahmeteile liegt, die durch den Aufprall entstehende Kraft in die Kraftaufnahmeteile eingeleitet werden. Zudem ist ein solches Kraftverteilungselement dazu geeignet auch bei lokaler Krafteinleitung eine ausreichende Kraftverteilung zu gewährleisten. Eine solche lokale Krafteinleitung kann beispielsweise beim Aufprall eines Kraftfahrzeuges auf das Ende einer Leitplanke oder ein anderes Hindernis, wie einem Poller auftreten.
  • Vorzugsweise stellt das Kraftverteilungselement ein integrales Bauteil, d.h. ein Bauteil, das einteilig ausgebildet ist, dar. Auf diese Weise kann eine ausreichende Kraftverteilung über das gesamte Element gewährleistet werden. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung das Kraftverteilungselement aus mehreren Bestandteilen zusammen zu setzen. Hierbei werden die einzelnen Komponenten aber starr miteinander verbunden, um die Kraftverteilung gewährleisten zu können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform stellt das Kraftverteilungselement ein Gitter dar. Dieser Aufbau bringt zum einen den Vorteil mit sich, dass das Gewicht des Stoßfängersystems insgesamt gering gehalten werden kann. Weiterhin kann eine ausreichende Luftzufuhr zu dem Motor aufrechterhalten werden. Zudem ist bei einem Gitter, insbesondere bei einem Gitter, das Längs- und Querstreben aufweist, eine Kraftübertragung über die Breite des Kraftverteilungselementes und über dessen Höhe gegeben. Besonders geeignet sind Gitter, bei denen die Abmessung der Streben, die das Gitter bilden, senkrecht zu der Fläche des Gitters größer als die Abmessung der Strebe in der Fläche des Gitters ist. Gitter mit solchen Streben sind gegenüber Gittern, deren Streben runde Querschnitte aufweisen zu bevorzugen, da diese die Biegesteifigkeit des gesamten Gitters erhöhen. Es können auch Gitter verwendet werden, bei denen zwei Gruppen von Streben unterschiedlichen Querschnitts verwendet werden, wobei die beiden Gruppen jeweils eine andere Ausrichtung aufweisen. Die beiden Gruppen können beispielsweise senkrecht zueinander angeordnet sein.
  • Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Gitters besteht darin, dass es möglich ist, dieses während des Herstellungsprozesses zu formen und somit unterschiedliche Konturen zu bilden. Dies können insbesondere die Konturen der Front beziehungsweise des Hecks des Kraftfahrzeuges sein.
  • Das Kraftverteilungselement kann Verstärkungsmittel umfassen, die bevorzugt zumindest im Bereich der mindestens zwei Ebenen der Kraftaufnahmeteile angeordnet sind. Die Verstärkungsmittel können in das Kraftverteilungselement integriert sein oder aber an diesem befestigt sein. So kann beispielsweise ein zwischen den Kraftaufnahmeteilen in einer Ebene vorgesehener Querträger als Verstärkungsmittel dienen. Bei der Ausführungsform, bei der das Kraftverteilungselement Stege aufweist, können als Verstärkungsmittel Stege mit größerer Materialstärke oder größerer Breite verwendet werden.
  • Weiterhin können Verstärkungsmittel an den Verbindungsstellen zwischen den Kraftaufnahmeteilen und dem Kraftverteilungselement vorgesehen sein. Diese können insbesondere bei der Ausgestaltung des Kraftverteilungselements als Gitter Befestigungsplatten darstellen, die in dem Kraftverteilungselement integriert seien können oder mit diesem verbunden seien können.
  • Eine Ebene, in der mindestens eines der Kraftaufnahmeteile vorgesehen ist, liegt vorzugsweise in der Höhe der Längsträger des Kraftfahrzeuges. Als Längsträger des Kraftfahrzeuges werden im Sinne der Erfindung die Längsträger bezeichnet, die zur Stabilisierung der Karosserie in Längsrichtung in dem Kraftfahrzeug vorgesehen sind und bis zu der Front bzw. dem Heck des Kraftfahrzeuges geführt sind. Insbesondere können diese Längsträger Teil des Leiterrahmens, der Karosserie selbst oder des Fahrgestellrahmens sein. Eine weitere Ebene, in der erfindungsgemäß Kraftaufnahmeteile vorgesehen sind, ist vorzugsweise zu der Ebene der Längsträger des Kraftfahrzeuges nach unten versetzt. Auf diese Weise wird es möglich die Fläche, über die eine Krafteinwirkung auf das Stoßfängersystem in das Kraftfahrzeug eingeleitet werden kann, nach unten zu vergrößern. Dies ist insbesondere für Kraftfahrzeuge hoher Bauhöhe von Vorteil, da somit ein Überrollen eines Kraftfahrzeuges geringerer Bauhöhe vermieden werden kann. Die untere Ebene kann erfindungsgemäß auf einer Höhe liegen, die der Achshöhe des Kraftfahrzeuges entspricht oder bevorzugt geringer ist als die Achshöhe des Kraftfahrzeuges.
  • Die Kraftaufnahmeteile in der Ebene der Längsträger des Kraftfahrzeuges sind vorzugsweise die Längsträger des Kraftfahrzeuges selber. In der mindestens einen weiteren Ebene können Zusatzträger verwendet werden, die an der Karosserie, dem Fahrwerk, an dem Aggregat, zum Beispiel dem Motorblock, oder einer Hilfsstruktur befestigt sind, und sich ebenfalls in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges erstrecken. Liegt die weitere Ebene unterhalb der Ebene der Längsträger des Kraftfahrzeuges, können die Zusatzträger an einem Hilfsrahmen befestigt werden, der mit dem Bodenbereich der Karosserie zusammenwirkt. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich dass die Zusatzträger in der mindestens einen weiteren Ebene nicht an der Karosserie oder den anderen oben genannten Komponenten befestigt sind, sondern sich lediglich im Crashfall gegen die Karosserie, das Fahrwerk, das Aggregat, beispielsweise den Motorblock, oder eine Hilfsstruktur in der weiteren Ebene abstützen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Kraftfahrzeugkomponente, gegen die sich die Zusatzträger im Crashfall abstützt, gefedert gelagert ist. Die Befestigung der Zusatzträger an dem Fahrzeug erfolgt hierbei vorzugsweise über die Längsträger. Insbesondere können die Zusatzträger an der Unterseite der Längsträger befestigt sein. Zwischen dem Zusatzträger und dem Längsträger kann hierzu ein Kopplungselement beispielsweise in Form einer Konsole vorgesehen sein.
  • Das Kraftverteilungselement kann in Breiten- und Höhenrichtung über die Verbindungsstellen mit den Kraftaufnahmeteilen hinausgehen. Die Überstände in Breitenrichtung können insbesondere dazu dienen auch Krafteinwirkungen, die außerhalb der Längsträger des Kraftfahrzeuges auf das Stoßfängersystem auftreten, einleiten zu können. So wird bei einer Überdeckung von Kraftfahrzeugen bei einem Zusammenstoß von weniger als 50% immer noch das Kraftverteilungselement getroffen und die Kraft kann in die Kraftaufnahmeteile geleitet werden.
  • Zwischen dem Kraftaufnahmeteil und dem Kraftverteilungselement können an den Verbindungsstellen, neben den bereits genannten Verstärkungsmitteln in Form von Befestigungsplatten, Zwischenelemente vorgesehen sein. Als Zwischenelement können Träger, beispielsweise Hohlträger dienen. Diese führen insbesondere die Funktion eines Deformationselementes aus. Die Zwischenelemente sind vorzugsweise an der Stirnseite des jeweiligen Kraftaufnahmeteils, insbesondere der Längs- und Zusatzträger, befestigt, um geringe Kräfte in Verformungsenergie umwandeln zu können, ohne dass eine Weiterleitung der Kraft an die Kraftaufnahmeteile erfolgt. Liegen diese Zwischenelemente im Bereich der Deformationszone beim Typschadenversuch, können diese austauschbar gestaltet werden.
  • Das Kraftverteilungselement ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus einem Stahl oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. In jedem Fall wird das Material des Kraftverteilungselementes so gewählt, dass diesem Element eine hohe Biegesteifigkeit verliehen werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Kraftverteilungselement kann so in das Kraftfahrzeug integriert werden, dass beispielsweise Verblendungsteile oder andere Elemente vor diesem angeordnet sind. Die Verblendungsteile dienen insbesondere dazu den unmittelbaren Blick auf das Stoßfängersystem zu verhindern. Hierdurch kann das optische Erscheinungsbild des Kraftfahrzeuges gesteigert werden. Andere Elemente können beispielsweise weitere Deformationselemente sein. Möglichst werden die vor dem Stoßfänger angeordneten Verblendungsteile oder anderen Elemente so gewählt, dass im Bereich zwischen den Ebenen ein Luftdurchlass erhalten bleibt.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Kraftverteilungselement können die Kriterien zukünftiger Gesetze und Einstufungen beziehungsweise Ratings bezüglich Kompatibilität erfüllt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren erneut erläutert. Es zeigen:
    • 1: eine schematische Frontansicht eines Kraftfahrzeuges mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftverteilungselements;
    • 2: eine schematische perspektivische Ansicht der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftverteilungselements nach 1 ;
    • 3: eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftverteilungselements; und
    • 4: eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Kraftverteilungselementes für ein Kraftverteilungselements.
  • In 1 ist eine schematische Frontansicht eines Kraftfahrzeuges 2 mit einem Stoßfängersystem 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zum besseren Verständnis sind auf der rechten Seite die Verblendungselemente im Bereich des Stoßfängersystems nicht gezeigt.
  • Der Aufbau dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. Das Stoßfängersystem 1 umfasst ein Kraftverteilungselement 10, das in der dargestellten Ausführungsform ein Gitter ist. Auf der Höhe der Längsträger 20 des Kraftfahrzeuges 2 ist ein Querträger 11 vorgesehen, der mit den Stirnseiten 21 der Längsträger 20 über Anschlagplatten 22 und Zwischenelemente 23 verbunden ist. Der Querträger 11 weist eine relativ geringe vertikale Ausbreitung auf, d.h. besitzt eine geringe Höhe. Unterhalb des Querträgers 11 ist auf einer unteren Ebene ein weiterer Querträger 12 vorgesehen. Dieser ist an Zusatzträgern 13 befestigt.
  • An der Vorderseite dieser beiden Querträger 11, 12 ist das Kraftverteilungselement 10 in Form eines Gitters befestigt.
  • In 2 wird der Aufbau des Stoßfängersystems 1 erneut gezeigt. Wie sich aus dieser perspektivischen Ansicht ergibt, ist auf der unteren Ebene ein Hilfsrahmen 14 vorgesehen, der mit der Karosserie beispielsweise im Bereich des Bodens (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeuges 2 verbunden sein kann. An der Vorderseite des Hilfsrahmens 14 sind die Zusatzträger 13 befestigt. Diese sind in der dargestellten Ausführungsform über ein Verbindungsprofil 15 an dem Hilfsrahmen 14 fixiert. Diese Ausführungsform kann insbesondere dann gewählt werden, wenn der Hilfsrahmen 14 starr gelagert, insbesondere karosseriefest, ist. Wird hingegen ein Hilfsrahmen 14 oder eine andere Hilfsstruktur verwendet, die gefedert gelagert ist, beispielsweise über Gummilager, so sind die Zusatzträger 13 nicht fest mit diesem Hilfsrahmen 14 verbunden. In diesem Fall können die Zusatzträger 13 an der Unterseite der Längsträger 20 beispielsweise über die in der 2 dargestellten Kopplungselemente 16 befestigt sein und sich im Crashfall auf ein Verbindungsprofil 15 an dem Hilfsrahmen 14 abstützen.
  • Durch das Gitter 10 wird ein starrer Verbund zwischen den Ebenen, in denen die Längsträger 20 und die Zusatzträger 13 jeweils vorgesehen sind, erzeugt.
  • Zusätzlich ist in der dargestellten Ausführungsform ein Kopplungselement 16 vorgesehen, das zwischen jeweils einem Längsträger 20 und dem darunter liegenden Zusatzträger 13 vorgesehen ist. Das Kopplungselement 16 ist starr mit den Trägern 20, 13 verbunden und beispielsweise mit diesen verschraubt oder verschweißt. Hierdurch wird die Gesamtstabilität des Stoßfängersystems 1 weiter verbessert.
  • Die Länge der Zusatzträger 13 und der weiteren Fixierungsmittel, wie die des dargestellten Hilfsrahmens 14, wird vorzugsweise so gewählt, dass die Zusatzträger 13 im Vergleich zu den Längsträgern 20, einschließlich der vorgesehenen Anschlagplatte 22 und des Deformationselementes 23, nach hinten versetzt enden, d.h. in Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeuges 2 enden. Hierdurch kann dem Erfordernis des Böschungswinkels Rechnung getragen werden.
  • In der 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßfängersystems gezeigt. Das Stoßfängersystem 1 weist im wesentlichen den gleichen Aufbau, wie das in 2 gezeigte Stoßfängersystem auf. Allerdings ist bei dieser Ausführungsform das Kraftverteilungselement 10 unmittelbar mit den Kraftaufnahmeteilen 20, 22 beziehungsweise den Deformationselementen 23 verbunden. Querträger sind in dieser Ausführungsform nicht vorgesehen. Die erforderliche Biegesteifigkeit des Stoßfängersystems 1 wird somit ausschließlich durch das als Gitter gestaltete Kraftverteilungselement 10 in Zusammenwirkung mit den Längsträgern 20 und den Zusatzträgern 13 geliefert. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt insbesondere darin, dass das Gewicht des Stoßfängersystems verringert ist und eine Behinderung eines Luftstroms zu dem Motor nicht auftreten kann. Die Luft kann durch die zwischen den Streben 101 und 102, die das Gitter bilden, d.h. durch die zwischen den Streben 101 und 102 gebildeten Öffnungen 103, ungehindert hindurch treten.
  • Ein möglicher Aufbau eines Gitters 10, das für das erfindungsgemäße Stoßfängersystem 1 verwendet werden kann, ist schematisch in 4 gezeigt. Der Querschnitt der Gruppen von Streben 101 und 102 ist in dieser Ausgestaltung gleich. Die Streben beider Gruppen 101 und 102 besitzen einen rechteckigen Querschnitt und sind rechtwinklig zueinander angeordnet. Trifft auf ein solches Gitter aus einer Richtung von vorne eine Kraft auf, die in der Figur durch einen Pfeil F angedeutet ist, so kann eine Verformung des Gitters weitestgehend vermieden werden.
  • Beispielsweise können die Streben eines Gitters auch unter einem Winkel zueinander und / oder zu einander geneigt angeordnet sein.
  • Weiterhin kann das Gitter Verstärkungsmittel aufweisen, die ebenfalls in Form von Streben ausgebildet sein können. Insbesondere am Rand eines Gitters sind diese Verstärkungsmittel vorteilhaft. Die Verstärkungsmittel können beispielsweise Streben mit einer größeren Breite und Materialstärke darstellen.
  • Weiterhin ist es möglich die in 1 gezeigten Querträger in das Kraftverteilungselement zu integrieren.
  • Obwohl das Kraftverteilungselement in den Figuren stets als ebene Platte dargestellt ist, liegt es im Rahmen der Erfindung dieses Element der Kontur der Frontpartie bzw. Heckpartie des Kraftfahrzeuges anzupassen. Insbesondere ist es möglich das Kraftverteilungselement über die Längsträger hinaus zu den Seiten fortzuführen. In diesen Bereichen weisen die Enden des Kraftverteilungselementes eine Krümmung auf, um sich der Kontur der Front- oder Heckecken anzupassen und auch einen Aufprall auf eine der Ecken zu einem gewissen Maße aufnehmen zu können.
  • Weiterhin kann an den Stirnseiten der Zusatzträger ein Aufsatz zur Energieabsorption vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Aufprallplatte mit darauf vorgesehenem Deformationselement verwendet werden, wobei das Kraftverteilungselement an dem Deformationselement befestigt ist.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine Lösung geschaffen die Anforderungen an die Kompatibilität zwischen Kraftfahrzeugen zu optimieren, ohne dass ein aufwendiges Herstellungsverfahren notwendig ist oder das Gewicht des Systems gesteigert wird. Zudem kann auch weiteren Anforderungen, wie einer ausreichenden Motorlüftung Rechnung getragen. Durch eine Erhöhung der Kompatibilität kann sowohl der Schutz des Fahrers eines Kraftfahrzeuges, das mit dem erfindungsgemäßen Stoßfängersystem ausgestaltet ist als auch ein Unfallpartner besser geschützt werden.

Claims (5)

  1. Kraftverteilungselement (10) für ein Kraftfahrzeug - das in mindestens zwei Ebenen in unterschiedlichen Höhen an dem Kraftfahrzeug (2) an Kraftaufnahmeteilen (20,13) in Form von Längsträgern (20) und Zusatzträgern (13) angebracht ist und die Kraftaufnahmeteile (20, 13) verbindet, wobei - das Kraftverteilungselement (10) zwischen konturbildenden Außenteilen und den Kraftaufnahmeteilen (20, 13) angeordnet ist, - zumindest zwischen einem Längsträger (20) und dem Kraftverteilungselement (10) ein Deformationselement (23) vorhanden ist, wobei das Kraftverteilungselement (10) an der dem Kraftaufnahmeteil (20, 13) abgewandten Seite des Deformationselementes (23) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Kraftverteilungselement ein Gitter ist und - die Zusatzträger (13) im Vergleich zu den Längsträgern (20), einschließlich einer vorgesehenen Anschlagplatte (22) und dem Deformationselement (23) nach hinten versetzt in Richtung des Innenraums des Kraftfahrzeugs (2) enden.
  2. Kraftverteilungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftverteilungselement (10) Verstärkungsmittel umfasst, die zumindest im Bereich der mindestens zwei Kraftaufnahmeteile (20, 13) angeordnet sind.
  3. Kraftverteilungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe auf der mindestens eines der Kraftaufnahmeteile (20, 13) vorgesehen ist, der Höhe der Längsträger (20) des Kraftfahrzeuges (2) entspricht und die weitere Höhe zu der Höhe der Längsträger (20) des Kraftfahrzeuges nach unten versetzt ist.
  4. Kraftverteilungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftverteilungselement (10) in Breitenrichtung über die Längsträger (20) des Kraftfahrzeuges hinausgehen.
  5. Kraftverteilungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftverteilungselement (10) aus Metall besteht.
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