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Die
Erfindung betrifft eine Tragstruktur für einen hinteren
Stoßfänger eines Personenkraftwagens der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Eine
solche Tragstruktur ist beispielsweise bereits aus der
EP 0 376 593 A2 als bekannt
zu entnehmen. Die Tragstruktur umfassen dabei über ihren Längenverlauf
eine Mehrzahl von nach außen hin abstehenden Strukturbereichen,
welche eine Kegel- bzw. Pyramidenstumpfform aufweisen und sich in Querrichtung
des Stoßfängerteils erstrecken. Nach vorne hin
sind diese kegel- bzw. pyramidenstumpfförmigen Strukturbereiche
durch eine Abschlusswand des Stoßfängers begrenzt.
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Insbesondere
bei so genannten SUV-Fahrzeugen ist jedoch ein relativ großer
Wirküberhang am hinteren Stoßfänger vorhanden
und somit beispielsweise die Ladekante unter der Heckklappe des
Personenkraftwagens sehr breit ausgebildet. Hierdurch besteht beispielsweise
die Möglichkeit, dass sich eine Person auf die Ladekante
des Stoßfängers stellt oder dass diese Kante mit
schwerem Ladegut belastet wird.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Tragstruktur der eingangs
genannten Art zu schaffen, welche einerseits den Belastungen bei Beaufschlagung
der Ladekante mit einem höheren Gewicht standhält
und andererseits bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung den
dahinter liegenden Rohbau des Personenkraftwagens nicht beschädigt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tragstruktur
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
eine Tragstruktur zu schaffen, welche einerseits den Belastungen
bei Beaufschlagung der Ladekante mit einem höheren Gewicht
standhält und andererseits bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
den dahinter liegenden Rohbau des Personenkraftwagens nicht beschädigt,
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Strukturbereiche der
Tragstruktur mit Abstützbereichen versehen sind, mittels
welchen die Ladekante des hinteren Stoßfängers
in Fahrzeughochrichtung abstützbar ist.
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Mit
anderen Worten ist durch die bis zumindest annähernd auf
Höhe der Ladekante ragenden Strukturbereiche sichergestellt,
dass die Tragstruktur auch in vertikaler Richtung große
Kräfte aufnehmen kann. So ist es beispielsweise bei SUV-Fahrzeugen, welche
einen relativ großen Wirküberhang und eine dementsprechend
breite Ladekante haben, auf einfache Weise sicherzustellen, dass
der Stoßfänger in Vertikalrichtung entsprechend
steif ausgebildet ist, um beispielsweise durch eine auf der Ladekante
stehende Person oder durch auf der Ladekante abgestelltes Ladegut
beaufschlagt werden zu können.
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Um
dennoch zu vermeiden, dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
des Stoßfängers beispielsweise infolge eines Heckaufpralls
der Rohbau des Personenkraftwagens durch die auftreffende Tragstruktur
im erheblichen Umfang beschädigt wird, ist der insgesamt
etwa ziehharmonikaartigen Verlauf der Tragstruktur bzw. der Strukturbereiche
vorgesehen. Somit ist sichergestellt, dass die Tragstruktur in Fahrzeuglängsrichtung
entsprechend nachgiebig ausgebildet ist, so dass bei einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung bzw. Verschiebung der dahinter liegende Rohbau
des Personenkraftwagens nicht beschädigt wird.
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Die
ziehharmonikaartige Ausgestaltung der Tragstruktur lässt
sich beispielsweise dadurch realisieren, dass alternierend nach
außen hin abstehende Strukturbereiche und Aussparungen
vorgesehen sind, wobei im Bereich der Aussparungen jeweilige Stegwände
vorgesehen sind. Um dabei die erforderliche Nachgiebigkeit zu erreichen,
sind beispielsweise in in Fahrzeughochrichtung verlaufende Wände der
Strukturbereiche und in die Stegwände jeweilige Öffnungen
eingebracht.
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Eine
weiter vorteilhafte Ausführungsform der Tragstruktur sieht
vor, dass die Strukturbereiche über die gesamte Höhe
des zugeordneten Bereichs der Tragstruktur verlaufen. Dies hat den
Vorteil, dass insbesondere in Fahrzeughochrichtung hohe Kräfte durch
den Stoßfänger aufgenommen werden können.
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Als
zudem vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die jeweiligen Vorderseiten
der Strukturbereiche von zugehörigen Ausnehmungen durchsetzt sind,
welche somit im Wesentlichen quer zu den sich in Fahrzeughochrichtung
erstreckenden Ausnehmungen verlaufen. Durch diese weiteren Ausnehmungen
an den Vorderseiten der Strukturbereiche kann die Nachgiebigkeit
der jeweiligen Strukturbereiche entsprechend eingestellt bzw. gesteuert
werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische und ausschnittsweise, leicht perspektivische Rückansicht
auf einen hinteren Stoßfänger eines SUV-Personenkraftwagens,
wobei oberhalb des Stoßfängers Heckleuchten angeordnet
sind, zwischen welchen sich eine Heckraumklappe erstreckt, und wobei
eine Tragstruktur des Stoßfängers schematisch
angedeutet ist;
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2 eine
Perspektivansicht auf die Tragstruktur gemäß 1;
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3 eine
Draufsicht auf die Tragstruktur des Stoßfängers
gemäß 1;
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4 eine
schematische und ausschnittsweise, leicht perspektivische Rückansicht
auf den hinteren Stoßfänger gemäß 1,
dessen Tragstruktur eine alternaive Ausgestaltung aufweist;
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5 eine
Perspektivansicht auf die Tragstruktur gemäß 4;
und in
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6 eine
schematische Draufsicht auf die Tragstruktur des Stoßfängers
gemäß 4.
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In 1 ist
in einer schematischen und ausschnittsweisen Perspektivansicht ein
Stoßfänger 10 eines SUV-Personenkraftwagens
erkennbar. Der Stoßfänger 10 erstreckt sich
dabei unterhalb von seitlichen Heckleuchten 12 sowie einer
Heckraumklappe 14, welche zwischen den beiden Heckleuchten 12 verläuft.
Unterhalb der Heckraumklappe 14 ist eine Ladekante 16 des
Stoßfängers 10 erkennbar, welche sich über
die gesamte Breite der Heckraumklappe 14 erstreckt. Erfahrungsgemäß ist
bei derartigen SUV-Personenkraftwagen der Stoßfänger 10 mit
einem relativ großen Wirküberhang ausgestattet,
so dass die Ladekante 16 unterhalb der Heckraumklappe 14 eine
entsprechend große Breite aufweist. Hierdurch ergibt sich
die Möglichkeit bzw. Gefahr, dass sich eine Person auf
die Ladekante 16 stellt bzw. dass Ladegut auf der Ladekante 16 abgestellt
wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass der Stoßfänger 10 insbesondere
unterhalb der Ladekante 16 entsprechend steif abgestützt
ist.
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Um
eine entsprechend steife Abstützung des Stoßfängers 10 insbesondere
im Bereich unterhalb der Ladekante 16 zu erreichen ist,
vorliegend eine Tragstruktur 18 hinter bzw. unterhalb des
Stoßfängers 10 angeordnet, welche separat
zu diesem ausgebildet ist. Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist
es zu betrachten, dass diese Tragstruktur 18 gegebenenfalls
auch einteilig mit dem Stoßfänger 10 ausgebildet
sein könnte.
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Die
Tragstruktur 10 umfasst vorliegend einen oberen Bereich 20,
welcher sich auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise über
eine erhebliche Breite unterseitig der Ladekante 16 erstreckt.
Darüber hinaus umfasst die Tragstruktur 18 einen
unteren Bereich 22, welcher gegenüber dem oberen
Bereich 20 schmaler ausgebildet ist und Distanzrippen 24 zur Verringerung
des Abstands zwischen der Stoßfängerverkleidung 10 und
einem nicht gezeigten Biegeträger umfasst.
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In
den 2 und 3 ist in einer schematischen
Perspektivansicht der obere Bereich der in 1 lediglich
gestrichelt bzw. verborgen hinter der Stoßfängerverkleidung 10 angeordneten
Tragstruktur 18 näher dargestellt.
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Insbesondere
ist dabei erkennbar, dass der obere Bereich 20 der Tragstruktur 18 über
seinen Längenverlauf eine Mehrzahl von Strukturbereichen 28 umfasst,
welche nach außen bzw. hinten hin abstehen. Die Tragstruktur 18 ist
dabei beispielsweise aus einem Metallblech umgeformt worden. Vorliegend
sind sieben Strukturbereiche 28 vorgesehen, welche jeweils
im Querschnitt etwa trapezförmig gestaltet sind. Die beiden äußeren
Strukturbereiche 28 sind dabei etwas andersartig gestaltet
und insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung)
nach hinten hin kürzer gestaltet.
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Jeder
der Strukturbereiche 28 umfasst ist dabei einen oberen
Abstützbereich 36, mittels welchen die Ladekante 16 (1)
des hinteren Stoßfängers 10 in Fahrzeughochrichtung
abstützbar ist. Neben dem Abstützbereich 36 umfasst
jeder Strukturbereich 28 zwei in Fahrzeughochrichtung verlaufende
Wände 38, welche von einer jeweiligen Öffnung 40 durchsetzt
sind. An ihren unteren Enden sind die Wände 38 über
Stegwände 42 miteinander verbunden, welche unterhalb
von Aussparungen 44 zwischen den einzelnen Strukturbereichen 28 vorgesehen
sind. In die Stegwände 42 ist ebenfalls jeweils
eine Öffnung 40 eingebracht. Die Ladekante 16 des
Stoßfängers 10 kann dabei unmittelbar
auf den Abstützbereich 36 aufliegen oder in einem
geringen Abstand oberhalb von diesen angeordnet sein, so dass sich
die Ladekante 16 bei einer entsprechenden Belastung auf
den einzelnen Strukturbereich 28 der Tragstruktur 18 abstützen
kann.
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Insgesamt
ist somit erkennbar, dass die Tragstruktur 18 ziehharmonikaartig
alternierend nach außen hin abstehende Strukturbereiche 28 und
Aussparungen 44 umfasst, wobei im Bereich der Aussparungen 44 jeweilige
Stegwände 42 vorgesehen sind. An die Stegwände 42 schließt
sich nach unten hin der untere Bereich 22 der Tragstruktur 18 an.
Dabei ist aus 2 erkennbar, dass sich die Strukturbereiche 28 über
die gesamte Höhe des oberen Bereichs 20 erstrecken.
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Zudem
wir deutlich, dass durch die Strukturbereiche 28 eine Tragstruktur 18 geschaffen
ist, welche in Fahrzeuglängsrichtung – insbesondere
bedingt durch die Öffnungen 30 – eine
hinreichende Nachgiebigkeit aufweist, so dass bei einer unfallbedingten
Kraftbeaufschlagung des Stoßfängers 10 und
einer damit einhergehenden Verschiebung der Tragstruktur 18 keine
Beschädigung des dahinter liegenden Rohbaus des Personenkraftwagens
erfolgt. Vielmehr ist durch die mit jeweiligen Öffnungen 40 versehenen
Strukturbereich 28 eine hinreichende Nachgiebigkeit der
Tragstruktur 18 gewährleistet.
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In 4 ist
in einer schematischen und ausschnittsweisen Perspektivansicht der
Stoßfänger 10 mit einer alternativen
Tragstruktur 18 dargestellt. In Zusammenschau mit den 5 und 6,
welche die Tragstruktur 18 in einer schematischen Perspektivansicht
bzw. einer schematischen Draufsicht zeigen, wird deutlich, dass
der obere Bereich 20 der Tragstruktur 18 ein durchgehendes
Leistenelement 26 umfasst, an welchem über seinen
Längenverlauf eine Mehrzahl von Strukturbereichen 28 nach
außen bzw. hinten hin abstehen. Vorliegend sind fünf
Strukturbereiche 28 vorgesehen, welche jeweils im Querschnitt
etwa trapezförmig – jedoch von unterschiedlicher
Größe – gestaltet sind. Jeder der Strukturbereiche 28 ist
dabei von einer zugeordneten, in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Öffnung 30 durchsetzt.
Mit anderen Worten ist jede Öffnung 30 als Kanal
ausgebildet, welche im Wesentlichen in Vertikal- bzw. Fahrzeughochrichtung
verläuft.
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Jeder
der Strukturbereich 28 umfasst wiederum einen Abstützbereich 36,
auf welchem die Ladekante 16 des Stoßfängers 10 unmittelbar
aufliegen oder in einem geringen Abstand oberhalb von diesen angeordnet
sein kann, so dass sich die Ladekante 16 bei einer entsprechenden
Belastung auf den einzelnen Strukturbereich 28 der Tragstruktur 18 abstützen kann.
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Im
Ergebnis entsteht somit wiederum eine im Wesentlichen ziehharmonikaartige
Grundgestaltung der Tragstruktur 18. Die Öffnungen 30 sind
dabei im Querschnitt ebenfalls im Wesentlichen trapezförmig ausgestaltet.
Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es jedoch zu betrachten,
dass die Strukturbereiche 28 bzw. die zugeordneten Öffnungen 30 selbstverständlich
auch eine andere Form aufweisen können. Dabei ist aus 5 erkennbar,
dass sich die Strukturbereiche 28 über die gesamte
Höhe des oberen Bereichs 20 erstrecken.
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Insgesamt
ist somit wiederum eine Tragstruktur 18 geschaffen, welche
in Fahrzeuglängsrichtung – insbesondere bedingt
durch die Öffnungen 30 – eine hinreichende
Nachgiebigkeit aufweist, so dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung
des Stoßfängers 10 und einer damit einhergehenden
Verschiebung der Tragstruktur 18 keine Beschädigung
des dahinter liegenden Rohbaus des Personenkraftwagens erfolgt.
Durch die Orientierung der Öffnungen 30 in Fahrzeughochrichtung
ist auch gewährleistet, dass die Tragstruktur 18 bzw.
der Stoßfänger 10 in Fahrzeughochrichtung
hinreichend steif ausgebildet ist, so dass eine Person auf der Ladekante 16 stehen
oder Ladegut auf der Ladekante 16 abgestellt werden kann,
ohne dass dies eine Beschädigung oder ein Absinken des
Stoßfängers 10 bzw. der Tragstruktur 18 zur
Folge hat.
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Aus 5 ist
schließlich auch erkennbar, dass jeweils zugeordnete Vorderseiten 32 der
Strukturbereiche 28 mit zugehörigen Ausnehmungen 34 durchsetzt
sind. Mit anderen Worten verlaufen die Ausnehmungen 34 in
Fahrzeuglängsrichtung, während die Öffnungen 30 in
Fahrzeughochrichtung verlaufen. Die Ausnehmungen 34 dienen
dabei zur Auslegung der Steifigkeit der Strukturbereiche 28.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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