DE102007023108B4

DE102007023108B4 - Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007023108B4
Application number: DE200710023108
Authority: DE
Inventors: Gert Rogner; Dimitar Danev
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2027-05-17
Also published as: DE102007023108A1

Abstract

Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Stoßfängerquerträger (2) und einem dem Stoßfängerquerträger vorgelagerten Energieabsorptionselement (3), wobei das Energieabsorptionselement mit einem Befestigungsmittel am Stoßfängerquerträger befestigt ist, wobei das Befestigungsmittel (11, 16) nach Art einer Nut-Feder-Verbindung einen Formschluss zwischen Energieabsorptionselement und Stoßfängerquerträger bewirkt, wobei vom Energieabsorptionselement (3) eine Feder (16) absteht, die in eine Nut (11) im Stoßfängerquerträger (2) eingreift, wobei die Nut (11) als eine einen Hinterschnitt aufweisende, nach vorne hin offene Aufnahme ausgebildet ist, die von der korrespondierend dazu ausgeformten Feder (16) hintergriffen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Energieabsorptionselement (3) und dem Stoßfängerquerträger (2) ein Sensorelement (17) angeordnet ist, das an einer Basis (13) der Aufnahme angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement (3) das Sensorelement (17) in seiner Lage fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Serienfahrzeugbau ist bekannt, dass Stoßfängeranordnungen in der Regel einen tragenden, an die Tragstruktur des Kraftfahrzeugs angeschlossenen Stoßfängerquerträger aufweisen, dem ein Energieabsorptionselement, insbesondere ein Schaumteil, vorgelagert sein kann. Das Schaumteil wird dabei normalerweise an dem Stoßfängerquerträger verklebt. Es ist auch bekannt, dass in einer Stoßfängeranordnung vielfach Sensoren untergebracht werden müssen, die zur Erfassung des Abstandes zu einem oder sich vor dem Kraftfahrzeug befindenden Objekt zur Erfassung eines Fußgängeranpralls dienen.
Aus der DE 94 02 225 U1 ist eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Stoßfängerquerträger und einem dem Stoßfängerquerträger vorgelagerten Energieabsorptionselement bekannt, wobei das Energieabsorptionselement mit einem Befestigungsmittel am Stoßfängerquerträger befestigt ist. Dabei bewirkt das Befestigungsmittel einen Formschluss zwischen Energieabsorptionselement und Stoßfängerquerträger.
Auch die EP 1 574 399 A1 zeigt eine Stoßfängeranordnung mit einem dem Stoßfängerquerträger vorgelagerten Energieabsorptionselement, wobei das Energieabsorptionselement formschlüssig über ein Befestigungsmittel am Stoßfängerquerträger festgelegt ist.
Eine ähnliche Ausgestaltung ist in der DE 17 48 473 U offenbart.
Aus der DE 10 2006 011 171 A1 ist eine gattungsgemäße Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug offenbart, bei der ein Energieabsorptionselement einem Stoßfängerquerträger vorgelagert ist. Um einen Stoßfängerbereich zu schaffen, durch den die für den Fußgängerschutz vorgegebenen Grenzwerte eingehalten werden können, ohne dass sich die Herstellkosten des Kraftfahrzeugs signifikant erhöhen, ist hinter einem in den Stoßfängerbereich integrierten Sensorelement ein weiteres Energieabsorptionselement angeordnet, das aus einem speziellen Energieabsorptionsmaterial mit besseren Energieabsorptionseigenschaften gebildet ist als das neben dem Sensorelement angeordnete Energieabsorptionselement.
Die Befestigung des Energieabsorptionselements am Stoßfängerquerträger erfolgt auf herkömmliche Weise.
Es besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Stoßfängeranordnung dahingehend zu verbessern, dass die Befestigung eines Energieabsorptionselements am Stoßfängerquerträger mit reduziertem Aufwand möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß umfasst die Stoßfängeranordnung einen Stoßfängerquerträger und einen – in Fahrtrichtung gesehen – dem Stoßfängerquerträger vorgelagerten Energieabsorptionselement, wobei das Energieabsorptionselement mit einem Befestigungsmittel am Stoßfängerquerträger befestigt ist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene formschlüssige Verbindung zwischen dem Energieabsorptionselement und dem Stoßfängerquerträger können zusätzliche Befestigungselemente entfallen. Somit können auch zusätzliche Verfahrensschritte beim Befestigen des Energieabsorptionsträgers am Stoßfängerquerträger entfallen. Mit der formschlüssigen Verbindung bedarf es keinen Klebstoff oder Zusatzbauteile wie Klammern oder Klipse, um das Energieabsorptionselement am Stoßfängerquerträger zu befestigen. Von Vorteil ist darüber hinaus, dass bei Beschädigungen, beispielsweise bei Bagatellschäden, das Energieabsorptionselement schnell und unkompliziert austauschbar ist. Die formschlüssige Verbindung ist dabei so ausgebildet, dass einerseits am Energieabsorptionselement und andererseits am Stoßfängerquerträger Mittel für den Formschluss vorgesehen sind, die zusammenwirken. Es ist vorgesehen, die formschlüssige Verbindung nach Art einer Nut-Feder-Verbindung auszuführen. Dabei ist es unerheblich, an welchem Teil der Stoßfängeranordnung die Feder und an welchem Teil die Nut vorgesehen ist. Eine haltbare Verbindung ergibt sich, wenn die Nut als eine einen Hinterschnitt aufweisende, nach vorne hin offene Aufnahme ausgebildet ist. Die korrespondierend dazu angeformte Feder hintergreift in Einbaulage dann den Hinterschnitt. Hinterschnitt bedeutet dabei im Rahmen der Erfindung, dass der Querschnitt der Nutöffnung kleiner ist als der Querschnitt des dahinter liegenden Nutbereichs. Eine vereinfachte Montage ergibt sich, wenn das Sensorelement an einer Basis der Aufnahme angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement das Sensorelement in seiner Lage fixiert.
Eine Alternative kann sein, dass vom Energieabsorptionselement eine Feder in Richtung Stoßfängerquerträger absteht, die in eine Nut des Stoßfängerquerträgers eingreift.
In einer zweiten Alternative kann die Nut im Energieabsorptionselement vorgesehen sein, während die Feder in Richtung Energieabsorptionselement absteht und in die Nut eingreift. Dies kann, muss aber nicht über die gesamte Breite/Höhe der Bauteile stattfinden.
Vorteilhafterweise kann zwischen dem Energieabsorptionselement und dem Querträger ein Sensorelement angeordnet sein. Durch die formschlüssige Verbindung kann das Sensorelement ebenfalls ohne zusätzliche Befestigungsmittel in der Nut gehalten sein. Dadurch ist der Sensor vor kleineren Kräften, z. B. Parkremplern oder Pendelschlägen, geschützt. Gleichzeitig reicht die Kraft, die beispielsweise bei einem Beinaufprall auf das Energieabsorptionselement und im weiteren Verlauf auf den Sensor wirkt, aus, um einen Fußgängeranprall zu detektieren.
Sollte die Kraft nicht ausreichend sein, kann ein Übertragungselement in das Energieabsorptionselement integriert werden, das steifer ist als das umgebende Material des Energieabsorptionselements.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Sensorelement ein Sensorband sein, das sich über nahezu die gesamte Länge der Aufnahme erstreckt. Alternativ könnten auch einzelne Sensoren, beispielsweise Beschleunigungssensoren, separat voneinander in der Aufnahme angeordnet sein.
Nach außen hin kann nach einer bevorzugten Ausgestaltungsform das Energieabsorptionselement durch eine Außenhaut abgedeckt sein, wobei die Außenhaut in einem Abstand zum Energieabsorptionselement angeordnet ist.
Die Herstellung der Aufnahme bzw. der Nut am Stoßfängerquerträger vereinfacht sich, wenn der Stoßfängerquerträger als ein Strangpressprofil gefertigt ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Querschnitt einer Stoßfängeranordnung in einer ersten Ausführungsform,
2 einen Querschnitt einer Stoßfängeranordnung in einer zweiten Ausführungsform,
3 einen Querschnitt einer Stoßfängeranordnung mit einem Übertragungselement sowie
4 einen Querschnitt einer Stoßfängeranordnung in einer dritten Ausführungsform.
In 1 ist eine Stoßfängeranordnung 1 in einer Querschnittsdarstellung erkennbar. Der Schnitt verläuft dabei in etwa parallel zur Fahrzeuglängsrichtung durch die Stoßfängeranordnung. Einem Stoßfängerquerträger 2 ist ein Energieabsorptionselement 3 vorgelagert. Nach außen hin wird die Stoßfängeranordnung 1 durch eine Außenhaut 4 abgedeckt.
Der Stoßfängerquerträger 2 ist als Strangspressprofil hergestellt und weist vier im Wesentlichen horizontal verlaufende Querwände 5, 6, 7, 8 auf. Die Querwände 5 bis 8 sind – in Fahrtrichtung FR gesehen – im hinteren Bereich durch eine vertikal verlaufende Wand 9 miteinander verbunden. Nach vorne hin wird der Stoßfängerquerträger 2 durch eine profilierte Wandung 10 abgeschlossen. Diese profilierte Wandung 10 weist eine nach vorne hin offene Aufnahme 11 auf. Die Aufnahme 11 ist hinterschnittig ausgeführt, wobei sich Flanken 12 hin zu einer Basis 13 verbreitern. Die Aufnahme 11 ist demnach nach Art einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet.
In einem alternativen Verfahren kann die Aufnahme beispielsweise in einem nachgeschalteten Umformprozess, z. B. durch Pressen, hergestellt werden.
Das dem Stoßfängerquerträger 9 vorgelagerte Energieabsorptionselement 3 ist mit seiner Breite als auch mit seiner Höhe in etwa auf die Abmaße des Stoßfängerquerträgers 9 abgestimmt. In Abhängigkeit vom Fahrzeugdesign kann die zur Außenhaut 4 weisende Abschlussfläche 14 gegenüber der Vertikalen leicht geneigt ausgerichtet sein. Die zum Stoßfängerquerträger 9 weisende, rückwärtige Fläche 15 des Energieabsorptionselements 3 ist korrespondierend zum Verlauf der Wand 10 des Stoßfängerquerträgers 9 ausgebildet. Vom Energieabsorptionselement 3 steht eine Feder 16 ab, die genau in die hinterschnittige Aufnahme 11 passt.
Damit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Energieabsorptionselement 3 und dem Stoßfängerquerträger 9 hergestellt. Die Fertigung kann erfolgen, indem durch Überdrücken des gegenüber dem Stoßfängerquerträger 9 weicheren Energieabsorptionselement dieses in dem Hinterschnitt verkeilt bzw. verklipst wird. Alternativ kann das Energieabsorptionselement 3 seitlich, d. h. senkrecht zur Papierebene, mit seiner Feder 16 in die dafür vorgesehene Aufnahme 11 des Stoßfängerquerträgers eingeschoben werden.
Die Querschnittsdarstellung gemäß 2 zeigt eine alternative Ausführungsform, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Bauteile bezeichnen. Im Unterschied zu 1 füllt die Feder 16 die Aufnahme 11 nicht vollständig aus, sondern lässt von der Basis 13 der Aufnahme 11 her Raum für ein Sensorelement 17, das hier als Sensorband ausgeführt ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel reicht der Formschluss zwischen der hinterschnittigen Aufnahme 11 und der Feder 16 des Energieabsorptionselements 3 aus, um eine Befestigung zwischen beiden Teilen zu erreichen. Gleichzeitig wird ohne zusätzliche Befestigungsmittel das Sensorelement 17 gehalten.
Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, kann ein Übertragungselement 18 an bestimmten Stellen in das Energieabsorptionselement 3 integriert werden, wobei das Übertragungselement 18 das steifer ist als das umgebende Material des Energieabsorptionselements 3. Somit kann sichergestellt werden, dass auch bei geringeren Kräften die Sensorik anspricht.
4 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung in einer Querschnittsdarstellung entlang einer Fahrzeuglängsachse. Ein Querträger 20 ist als Strangpressprofil mit zwei horizontal verlaufenden und zwei vertikal verlaufenden Wänden 21, 22, 23 und 24 ausgebildet. Die beiden horizontalen Wände 22 und 24 sind über die vordere Wand 23 mit Abschnitten 25 und 26 hinaus verlängert. An ihren – einem Energieabsorptionselement 27 zugewandten – Innenseiten 28 und 29 stehen Rastvorsprünge 30 und 31 ab, die das Energieabsorptionselement hintergreifen. Diese Rastvorsprünge 30 und 31 können sich sowohl über die gesamte Breite des Querträgers, als auch nur partiell über entsprechende Teilbereiche erstrecken. Auch bei dieser Ausgestaltungsform ist das Energieabsorptionselement formschlüssig über eine im wesentlichen Nut-Feder-Verbindung am Querträger befestigt.

Claims

Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Stoßfängerquerträger (2) und einem dem Stoßfängerquerträger vorgelagerten Energieabsorptionselement (3), wobei das Energieabsorptionselement mit einem Befestigungsmittel am Stoßfängerquerträger befestigt ist, wobei das Befestigungsmittel (11, 16) nach Art einer Nut-Feder-Verbindung einen Formschluss zwischen Energieabsorptionselement und Stoßfängerquerträger bewirkt, wobei vom Energieabsorptionselement (3) eine Feder (16) absteht, die in eine Nut (11) im Stoßfängerquerträger (2) eingreift, wobei die Nut (11) als eine einen Hinterschnitt aufweisende, nach vorne hin offene Aufnahme ausgebildet ist, die von der korrespondierend dazu ausgeformten Feder (16) hintergriffen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Energieabsorptionselement (3) und dem Stoßfängerquerträger (2) ein Sensorelement (17) angeordnet ist, das an einer Basis (13) der Aufnahme angeordnet ist, wobei das Energieabsorptionselement (3) das Sensorelement (17) in seiner Lage fixiert.
Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertragungselement in dem Energieabsorptionselement angeordnet ist, wobei das Übertragungselement (18) mit dem Sensorelement zusammenwirkt.
Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (17) ein Sensorband ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Energieabsorptionselement (3) nach außen hin durch eine Außenhaut (4) abgedeckt ist, wobei die Außenhaut (4) in einem Abstand zum Energieabsorptionselement (3) verläuft.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßfängerquerträger (2) als Strangpressprofil ausgebildet ist.