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Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Die Stoßfängeranordnung eines Kraftfahrzeuges kann aus Fußgängerschutzgründen ein Deformationselement aufweisen, das einen Beinaufprall des Fußgängers dämpft.
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Aus der
EP 1 633 603 B1 ist eine gattungsgemäße Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, das einen im Fahrzeugfrontendbereich in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Stoßfängerquerträger aufweist. Diesem ist ein energieabsorbierendes Fußgängerschutz-Deformationselement zugeordnet.
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Bei einer solchen Stoßfängeranordnung kann es bereits bei einem leichten Auffahrunfall im Stadtverkehr auf das Heck eines vorausfahrenden Fahrzeuges zu größeren Beschädigungen des Fahrzeugfrontendbereiches kommen. Dies liegt im Deformationsverhalten des Deformationselementes begründet, das sich hier nach Art einer Rampe deformiert, an der das unfallverursachende Fahrzeug unter den heckseitigen Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeuges abgleitet. Dadurch kann aufgrund mangelnder Überdeckung beider Stoßfänger die Aufprallenergie nicht abgebaut werden. Vielmehr wird diese in weichere Fahrzeugstrukturen geleitet, wodurch die unfallbedingten Reparaturkosten ansteigen.
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Die oben erwähnte Unfallkonstellation von leichten Auffahrunfällen im Stadtverkehr wird im so genannten RCAR-Bumpertest simuliert. Bei diesem Standard-Testverfahren fährt ein Testfahrzeug mit geringer Aufprallgeschwindigkeit gegen eine starre Barriere, die in etwa auf Höhe des Testfahrzeug-Stoßfängers angeordnet ist und einen heckseitigen Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeuges simuliert.
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Aus der
DE 10 2005 025290 A1 ist eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Aus der
WO 01/42 057 A1 ist ein einfahrbarer Rammschutzbügel für ein Fahrzeug bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Stoßfängeranordnung bereitzustellen, die in einfacher Weise sowohl die Anforderungen bezüglich Fußgängerschutz erfüllt als auch bei Aufprallunfällen die Reparaturkosten reduziert.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 ist der Stoßfängeranordnung ein Fangelement zugeordnet. Das Fangelement schlägt bei einem Auffahrunfall gegen eine Oberseite eines Heck-Stoßfängers eines vorausfahrenden Fahrzeuges, sobald das unfallverursachende Fahrzeug mit seiner Stoßfängeranordnung in eine Richtung unter den Heck-Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeuges gedrückt wird. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Stoßfängerquerträger und der Heck-Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeuges beim Aufprall ausreichend in Überdeckung sind und die Aufprallkräfte in den Stoßfängerquerträger eingeleitet werden. Mit dem Fangelement wird somit ein Abtauchen bzw. Abgleiten des Stoßfängerquerträgers unter den Heck-Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeuges verhindert. Ein solches Abtauchen ergibt sich durch eine rampenartige Verformung des Deformationselementes.
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Erfindungsgemäß erstreckt sich das Fangelement in Fahrzeugquerrichtung in einem Bereich oberhalb des Deformationselementes. Das Fangelement ist bevorzugt an den äußeren Seitenbereichen des Stoßfängerquerträgers angebunden, d. h. von dessen Mittelabschnitt entkoppelt. Bevorzugt kann das Deformationselement über einen freien Abstand oberhalb des Deformationselementes oder des Stoßfängerquerträgers angeordnet sein.
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Bevorzugt kann das Fangelement in Fahrtrichtung hinter einer Aufprallfläche des Deformationselements vorgesehen sein.
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Außerdem ist das Fangelement in Fahrtrichtung erfindungsgemäß bis zu einer Restblockdicke des Deformationselements vor dem Stoßfängerquerträger angeordnet.
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Bevorzugt kann die Aufprallfläche des Deformationselements in Fahrtrichtung zumindest teilweise von einer starren Bumpertest-Barriere überdeckt sein, die einen Heck-Stoßfänger des vorausfahrenden Fahrzeugs simuliert.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die Barriere mit einer Höhe von ca. 45 cm vom Boden beabstandet sein und/oder in Fahrzeughochachsenrichtung eine Materialdicke von ca. 10 cm aufweisen.
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Bevorzugt kann das Fangelement seitlich abgebogene Fangelement-Schenkel aufweisen, über die das Fangelement in der Stoßfängeranordnung gehaltert ist.
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Die oben erwähnte Unfallkonstellation wird im so genannten RCAR-Bumpertest simuliert. Bei diesem Standard-Testverfahren fährt ein Testfahrzeug mit geringer Aufprallgeschwindigkeit gegen eine starre Barriere, die in etwa in Höhe des Stoßfängerquerträgers angeordnet ist und einen heckseitigen Stoßfänger eines vorausfahrenden Fahrzeuges simuliert.
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Die Höhenlage der starren Barriere richtet sich nach den bei Fahrzeug-Heckstoßfängern üblichen Höhenlagen und beträgt im Bumpertest ca. 45 cm. Die Materialdicke der starren Barriere kann hierbei ca. 10 cm betragen.
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Für eine zuverlässige Funktionsweise des Fangelementes ist es von Bedeutung, dass das Fangelement auch bei variierenden Höhenlagen des Heck-Stoßfängers des vorausfahrenden Fahrzeuges sicher auf den Heck-Stoßfänger schlagen kann. Es ist daher von Vorteil, wenn das Fangelement in der Fahrzeughochachsenrichtung um eine Höhendifferenz oberhalb der Barriere bzw. einer durchschnittlichen Höhenlage eines Heck-Stoßfängers angeordnet ist. Die Höhendifferenz kann in einer Größenordnung von 2 bis 10 cm liegen.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 in einer grob schematischen Seitenansicht einen Frontendbereich eines Fahrzeuges während eines so genannten Bumpertests;
- 2 eine vergrößerte Detailansicht, anhand der die Positionierung des Fangelementes veranschaulicht ist;
- 3 die Wirkungsweise des Fangelementes der Stoßfängeranordnung nach einem Aufprall auf die Barriere im RCAR-Bumpertest; und
- 4 in einer Ansicht von vorne die Stoßfängeranordnung.
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In der 1 ist in einer schematischen Seitenansicht ein Fahrzeugfrontend 1 mit einer Stoßfängeranordnung 3 gezeigt. Die Stoßfängeranordnung 3 ist mit einem Stoßfängerquerträger 5 und einem energieabsorbierenden Deformationselement gebildet, das dem Stoßfängerquerträger 5 in Fahrtrichtung F vorgelagert ist und hinter einem Stoßfängerüberzug 9 verläuft. Der Stoßfängerquerträger 5 kann über Schottwände 8 in bekannter Weise, etwa mittels Typschadenelementen, mit den nicht gezeigten, seitlichen Längsträgern der Fahrzeugkarosserie verbunden sein. Wie in der 4 gezeigt ist, erstreckt sich das Deformationselement 7 im Wesentlichen in der Fahrzeugquerrichtung y über die gesamte Länge des Stoßfängerquerträgers 5 und überdeckt dabei im Wesentlichen die Stirnseite 10 des Stoßfängerquerträgers 5 vollständig.
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Der erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung ist ein als Fangrohr 11 ausgebildetes Fangelement zugeordnet, das in einem Bereich oberhalb des Deformationselementes 7 und des Stoßfängerquerträgers 5 verläuft sowie unterhalb des Stoßfängerüberzugs 9 angeordnet ist. Das Fangrohr ist gemäß der 2 über einen freien Abstand a vom Stoßfängerquerträger 5 bzw. dem Deformationselement 7 beabstandet.
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Gemäß der 4 ist das Fangrohr 11 in etwa U-förmig mit seitlich nach unten gebogenen Schenkeln 12 ausgebildet. Die Fangrohr-Schenkel 12 sind vorzugsweise entkoppelt vom Stoßfängerquerträger 5, etwa an den Typschadenelementen, befestigt.
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In der 2 sind die geometrischen Verhältnisse an der erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung sowie in Verbindung mit einer Bumpertest-Barriere 19 veranschaulicht, die später beschrieben werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der 2 die Stoßfängeranordnung zusammen mit der Bumpertest-Barriere 19 in Alleinstellung gezeigt.
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Wie aus der 2 hervorgeht, überdeckt das Deformationselement 7 die Stirnseite 10 des Stoßfängerquerträgers 5 vollständig. Das Fangrohr 11 ist in der Fahrtrichtung F hinter der Aufprallfläche 13 des Deformationselementes 7 angeordnet, um im Falle eines Fußgängeraufpralls die Verformung des Deformationselementes 7 nicht zu blockieren. Das Fangrohr 11 ist hierbei um eine Distanz b hinter die Aufprallfläche 13 des Deformationselementes 7 verlagert, die einen maximalen Deformationsweg beim Fußgängeraufprall entspricht. Das Fangrohr 11 ist demzufolge hinter einem Fußgängerschutzdeformationsraum im Bereich einer verbleibenden Restblockdicke r angeordnet. Somit ist gewährleistet, dass die Dämpfungseigenschaften der Stoßfängeranordnung beim Fußgängeraufprall nicht beeinträchtigt werden.
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Durch die erfindungsgemäße Positionierung des Fangrohrs 11 wird bei einem Auffahrunfall im Stadtverkehr eine gute Krafteinleitung in die Stoßfängeranordnung gewährleistet, ohne dass Gefahr besteht, dass der Stoßfängerquerträger 5 unter einen Heck-Stoßfänger eines vorausfahrenden Fahrzeuges gedrückt wird.
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Eine solche Unfallkonstellation wird im, in den 1 bis 3 veranschaulichten RCAR-Bumpertest simuliert, bei dem das gezeigte Testfahrzeug mit geringer Aufprallgeschwindigkeit gegen die starre Barriere 19 fährt. Diese simuliert einen heckseitigen Stoßfänger eines vorausfahrenden Fahrzeuges. Die Barriere 19 ist dabei in einer üblichen Standard-Höhe h1 von 45 cm über dem Boden positioniert. Deren Materialdicke d kann bei ca. 10 cm liegen. Die sich somit ergebende Barrieren-Geometrie soll die geometrischen Dimensionen üblicher Heck-Stoßfänger ausreichend genau nachbilden.
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Entsprechend ist die Höhenlage des Deformationselementes 7 und des Stoßfängerquerträgers 5 so gewählt, dass die Aufprallflächen 13, 15 des Deformationselementes 7 und der Barriere 19 sich in der Fahrtrichtung F ausreichend überdecken. Das Deformationselement 7 überragt gemäß den 1 bis 3 mit seiner Unterkante 22 die Barriere 19 nach unten.
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Im Kollisionsfall wird über das Deformationselement 7 die Aufprallkraft in den Stoßfängerquerträger 5 eingeleitet. Das crashbedingte Deformationsverhalten der Stoßfängeranordnung ist anhand der 2 und 3 nachfolgend beschrieben. So ergibt sich mit der in der 2 gezeigten geometrischen Konstellation eine in etwa rampenförmige Verformung des Deformationselementes 7, wie es in der 3 angedeutet ist. Die 3 zeigt den Zustand der Stoßfängeranordnung nach simuliertem Heck-Aufprall. Aufgrund der rampenförmigen Verformung des Deformationselementes 7 ist der Stoßfängerquerträger 5 nach unten gekippt. Diese Kippbewegung in Richtung unter die Barriere 19 ist jedoch begrenzt durch das Fangrohr 11. Das Fangrohr 11 schlägt nämlich bereits bei einem anfänglichen Abgleiten des Stoßfängerquerträgers 5 gegen die Oberseite 21 der Barriere 19, wodurch ein weiteres Abgleiten des Stoßfängerquerträgers 5 verhindert ist. Somit ist eine ausreichende Überdeckung der Aufprallfläche 15 der Barriere 19 mit dem Stoßfängerquerträger 5 sichergestellt. Entsprechend können auch die Aufprallkräfte zuverlässig in den Stoßfängerquerträger 5 eingeleitet werden, ohne in weichere Fahrzeugstrukturen eingeleitet zu werden.
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Demgegenüber wird ein Beinaufprall eines Fußgängers durch die Verformung des Deformationselementes 7 über den Deformationsweg b gedämpft, ohne dass das Fangrohr 11 ein zusätzliches Widerlager für das Fußgängerbein bilden würde. Durch dessen Anordnung hinter dem Fußgängerschutz-Deformationsraum ist somit gewährleistet, dass die Anforderung bezüglich Fußgängerschutz erfüllt werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugfrontendbereich
- 3
- Stoßfängeranordnung
- 5
- Stoßfängerquerträger
- 7
- Deformationselement
- 9
- Stoßfängerüberzug
- 11
- Fangelement
- 12
- Fangrohr-Schenkel
- 13
- Aufprallfläche des Deformationselementes 7
- 15
- Aufprallfläche der Barriere
- 19
- Barriere
- 21
- Oberseite der Barriere
- a
- freier Abstand
- b
- Deformationsweg
- r
- Restblockdicke
- F
- Fahrtrichtung
- d
- Materialstärke der Barriere 19
- h1
- Standhöhe der Barriere 19
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahzeughochachsenrichtung