DE102008026335A1

DE102008026335A1 - Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie mit Fußgängeraufprallschutz

Info

Publication number: DE102008026335A1
Application number: DE102008026335A
Authority: DE
Inventors: Dimitar Danev; Markus Schmid; Christoph Bauernfeind
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-05-31
Filing date: 2008-05-31
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frontstruktur (2) einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Montageträger (1) sowie einem im unteren Bereich des Montageträgers angeordneten unteren Stoßfänger (3) und einem oberhalb des unteren Stoßfängers angeordneten oberen Stoßfänger (4), wobei die Stoßfänger sich im Wesentlichen über die Breite des Fahrzeugs erstrecken und auf deren dem Montageträger abgewandten Seite mit Deformationselementen (10, 13) versehen sind. Bei einer derartigen Frontstruktur wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass vorne am Montageträger Halterungen (5) an diesen angeformt oder mit diesem verbunden sind, die der lösbaren Aufnahme des unteren Stoßfängers dienen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Montageträger sowie einem im unteren Bereich des Montageträgers angeordneten unteren Stoßfänger und einem oberhalb des unteren Stoßfängers angeordneten oberen Stoßfänger, wobei die Stoßfänger sich im Wesentlichen über die Breite des Fahrzeugs erstrecken und auf deren dem Montageträger abgewandten Seite mit Deformationselementen versehen sind.
Eine derartige Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie ist aus der EP 1 241 080 A2 bekannt. Dort ist der obere Stoßfänger mittels Befestigungselementen mit dem Montageträger verbunden. Der untere Stoßfänger bildet eine Baueinheit mit dem Montageträger. Alternativ wird dort vorgeschlagen, den unteren Stoßfänger in einer mit einem Motorquerträger verbundenen Unterbodenabdeckung des Fahrzeugs zu lagern und den unteren Stoßfänger zusätzlich mittels einer Clipsverbindung mit dem Montageträger zu verbinden.
Bei dieser bekannten Frontstruktur ist somit immer ein oberer Stoßfänger und ein unterer Stoßfänger vorgesehen. Eine Modifizierung dahingehend, auf den unteren Stoßfänger zu verzichten, ist dort nicht möglich, weil der untere Stoßfänger entweder die Baueinheit mit dem Montageträger bildet oder die Lagerung des unteren Stoßfängers über die Unterbodenabdeckung erfolgt. Allerdings sehen in einigen Ländern die Vorschriften betreffend Fußgängeraufprallschutz von Kraftfahrzeugen nicht vor, dass eine untere Beinabstützung für den Fußgängeraufprallschutz gemäß dem unteren Stoßfänger vorzusehen ist. Eine Modifizierung des Fußgängeraufprallschutzes ist unter diesem Aspekt bei der bekannten Frontstruktur nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass, ohne konstruktive Änderungen an der Frontstruktur vornehmen zu müssen, Varianten des Fußgängeraufprallschutzes darstellbar sind.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass vorne am Montageträger Halterungen an diesem angeformt oder mit diesem verbunden sind, die der lösbaren Aufnahme des unteren Stoßfängers dienen.
Aufgrund dieser konstruktiv einfachen Anbindung des unteren Stoßfängers an den Montageträger kann somit ohne weiteres der untere Stoßfänger und damit die untere Beinabstützung weggelassen werden, ohne konstruktive Änderungen an der Frontstruktur der Fahrzeugkarosserie vornehmen zu müssen. Ist ein Fußgängeraufprallschutz mit unterer Beinabstützung zu verwirklichen, wird bei am Montageträger angeformten Halterungen der untere Stoßfänger mit den Halterungen befestigt, insbesondere mit den Halterungen verschraubt. Sind separate Halterungen vorgesehen, werden diese mit dem Montageträger verbunden, insbesondere verschraubt und der untere Stoßfänger mit den Halterungen verbunden, insbesondere verschraubt. Ist keine untere Beinabstützung vorgeschrieben, erfolgt keine Montage der genannten Teile am Montageträger, so dass der Fußgängeraufprallschutz durch den dann einzigen, oberen Stoßfänger verwirklicht wird.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der untere Stoßfänger als Strangpressprofil ausgebildet ist. Dieses Strangpressprofil weist zweckmäßig rechteckigen Querschnitt auf. Ist der jeweilige Halter mit einer im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig gestalteten Aufnahme für den unteren Stoßfänger versehen, kann der untere Stoßfänger unkompliziert vom Halter aufgenommen werden, insbesondere wenn dieser einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Insbesondere unter dem Aspekt der Gewichtsoptimierung besteht der untere Stoßfänger vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Für eine sichere Lagerung und Positionierung des unteren Stoßfängers bezüglich des Montageträgers ist es völlig ausreichend, wenn nur zwei Halterungen für den unteren Stoßfänger vorgesehen sind. Diese Halterungen sind insbesondere in den Endbereichen des unteren Stoßfängers vorgesehen, womit der untere Stoßfänger im Bereich seiner beiden Enden in den beiden Halterungen gelagert und dort befestigt ist.
Auch der Montageträger sollte unter dem Aspekt des Gewichts optimiert sein. Der Montageträger besteht insbesondere aus einer Magnesiumlegierung, die somit ein noch geringeres spezifisches Gewicht aufweist als Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Sind die Halterungen an den Montageträger angeformt, besteht diese Einheit insgesamt vorzugsweise aus einer Magnesiumlegierung. Der Montageträger, insbesondere der Montageträger und die an diesen angeformten Halterungen ist bzw. sind vorzugsweise als Druckgussteil ausgebildet. Hierdurch lässt sich besonders unkompliziert die gewünschte Formgestaltung von Montageträger, insbesondere von Montageträger und Halterungen erzielen.
Stellen die Halterungen separate Bauteile dar, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Diese Halterungen besitzen somit eine ausreichende Festigkeit, um den unteren Stoßfänger im Montageträger zu lagern und überdies über den unteren Stoßfänger eingeleitete Kräfte aufzunehmen.
Der Montageträger ist ein Funktionselement, das der Lagerung der unterschiedlichsten Bauteile bzw. Aggregate im Frontbereich des Fahrzeugs dient. So dient der Montage träger, neben der Lagerung des unteren Stoßfängers, insbesondere der Lagerung des oberen Stoßfängers und/oder des Fahrzeugkühlers und/oder eines Schlosses für eine Motorhaube des Fahrzeugs. Der Montageträger ist in aller Regel mit Längsträgern des Fahrzeugs verbunden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine erste Ausführungsform der Frontstruktur der Fahrzeugkarosserie, bei der separate Halterungen für den unteren Stoßfänger vorgesehen sind, in einer räumlichen Ansicht, schräg von unten und hinten gesehen,
2 für die Ausführungsform gemäß 1, allerdings ohne Montageträger veranschaulicht, eine räumliche Ansicht, schräg von der Seite und hinten gesehen,
3 für eine zweite Ausführungsform eine räumliche Ansicht der Frontstruktur im Bereich einer der an den Montageträger angeformten Halterungen, ohne unteren Stoßfänger veranschaulicht.
In 1 ist ein Montageträger 1 veranschaulicht, der im Wesentlichen als Rahmenstruktur ausgebildet ist. Dieser ist aufgrund des Teilausschnittes der veranschaulichten Frontstruktur 2 der Fahrzeugkarosserie, bei der es sich insbesondere um die Karosserie eines Personenkraftwagens handelt, nur teilweise dargestellt. Der Montageträger dient der Lagerung eines unteren, horizontal angeordneten Stoßfängers 3 und eines parallel zu diesem angeordneten oberen Stoßfängers 4. Ferner sind im Montageträger 1 ein nicht gezeigter Fahrzeugkühler und ein ferner nicht gezeigtes Schloss für eine Montagehaube des Fahrzeugs gelagert.
Der Montageträger 1 ist als Druckgussteil ausgebildet. Er besteht aus einer Magnesiumlegierung ohne Kupfer.
Der untere Stoßfänger 3 ist durch ein Aluminiumstrangpressprofil mit rechteckigem Querschnitt gebildet. Entsprechend der gekrümmten Frontkontur der Frontstruktur 2 ist der untere Stoßfänger 3 gekrümmt gestaltet. Bei der in den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Befestigung des unteren Stoßfängers 3 am Montageträger mittels zweier Halterungen 5, die in Endbereichen des Stoßfängers 3 mit diesem verbunden sind. Auch diese Halterungen bestehen aus Aluminium. Als Werkstoff für den unteren Stoßfänger 3 und die Halterungen 5 kommt gleichfalls eine Aluminiumlegierung in Frage. Durch diese Werkstoffpaarung von unterem Stoßfänger 3, Halterungen 5 und Montageträger 1 wird eine Korrosion der Frontstruktur 2 im Bereich der unteren Beinabstützung vermieden.
Die beiden Halterungen 5 weisen eine im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig gestaltete Aufnahme 7 für den im Hohlprofil rechteckig ausgebildeten unteren Stoßfänger 3 auf. Dieser ist in die Halterungen 5 eingesteckt und ist mittels Schraubverbindungen 6 mit diesen verbunden. Die U-förmige Aufnahme 7 der jeweiligen Halterung 5 ist mit einem Schenkel 8 verbunden, der in seiner Montagestellung am Montageträger 1 anliegt und ein Loch 9 zum Durchstecken einer Befestigungsschraube zwecks Verbinden mit dem Montageträger 1 aufweist.
Auf seiner Frontseite ist der untere Stoßfänger 3 mit einem Deformationselement 10 versehen, das sich über die ganze Länge des unteren Stoßfängers 3 erstreckt. Bei diesem Deformationselement 10 handelt es sich beispielsweise um einen PP-Schaum. Das Deformationselement 10 ist auf geeignete Art und Weise mit dem unteren Stoßfänger 3 verbunden, beispielsweise mittels einer Clipsverbindung, durch Kleben, Nieten, insbesondere mittels Kunststoffnieten.
Der obere Stoßfänger 4 besteht gleichfalls aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und weist einen sich im Wesentlichen über die Breite des Fahrzeugs erstreckenden, als Strangpressprofil ausgebildeten Stoßfängerabschnitt 11 und in Endbereichen des Stoßfängerabschnitts 11 Lager- und Deformationsansätze 12 auf. Über diese Ansätze ist der obere Stoßfänger 4 mit dem Montageträger 1 verbunden. Auf der Frontseite des Stoßfängers 4 ist ein sich im Wesentlichen über dessen Länge erstreckendes Deformationselement 13 angeordnet und mit diesem, wie vorstehend zum Deformationselement 10 beschrieben, verbunden. Vor den Deformationselementen 10 und 13 ist eine Verkleidung 14 der Frontstruktur 2 angeordnet.
Die Ausführungsform nach der 3 unterscheidet sich von derjenigen nach den 1 und 2 dadurch, dass keine separaten Halterungen 5, die als Winkel ausgebildet sind, vorgesehen sind, sondern dass die Halterungen 5 an den Montageträger 1 angeformt sind. Gezeigt ist in der 3 nur eine der beiden Halterungen, da diese Fig. sich auf die Darstellung der Frontstruktur 2 im Bereich einer Fahrzeugseite beschränkt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird der untere Stoßfänger 3, der nicht in der 3 gezeigt ist, mittels Befestigungselementen, insbesondere Schraubverbindungen mit den Halterungen 5 verbunden. Die jeweilige Halterung 5 weist insbesondere einen Schlitz 15 für ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube auf, die dem Befestigen des unteren Stoßfängers 3 an der Halterung 5 dient.
Die Ausführungsformen veranschaulichen somit insbesondere eine untere Beinabstützung für den Fußgängeraufprallschutz. An den Halterungen in Form der nach vorn abstehenden Winkel ist der untere Stoßfänger 3 befestigt. Aufgrund der konstruktiv einfachen Anbindung des unteren Stoßfängers 3 kann bei Ländern ohne besondere Fußgängeraufprallschutz-Vorschriften der untere Stoßfänger 3 einfach weggelassen werden, ohne konstruktive Änderungen an der Frontstruktur 2 vornehmen zu müssen. Um Korrosion mit dem Aluminiumstrangpressprofil des unteren Stoßfängers 3 zu vermeiden, besteht der Montageträger 1 aus einer Magnesiumlegierung ohne Kupfer. Das Befestigungssystem ist für diese Materialkombination entsprechend ausgelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1241080 A2 [0002]

Claims

Frontstruktur (2) einer Fahrzeugkarosserie, mit einem Montageträger (1) sowie einem im unteren Bereich des Montageträgers (1) angeordneten unteren Stoßfänger (3) und einem oberhalb des unteren Stoßfängers (3) angeordneten oberen Stoßfänger (4), wobei die Stoßfänger (3, 4) sich im Wesentlichen über die Breite des Fahrzeugs erstrecken und auf deren dem Montageträger (1) abgewandten Seite mit Deformationselementen (10, 13) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass vorne am Montageträger (1) Halterungen (5, 5) an diesem angeformt oder mit diesem verbunden sind, die der lösbaren Aufnahme des unteren Stoßfängers (3) dienen.
Frontstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Halterung (5) eine im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig gestaltete Aufnahme (7) für den unteren Stoßfänger (3) aufweist.
Frontstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stoßfänger (3) mit der jeweiligen Halterung (5) mittels einer Schraubverbindung (6) verbunden ist.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stoßfänger (3) als Strangpressprofil ausgebildet ist.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stoßfänger (3) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Halterungen (5, 5) in den Endbereichen des unteren Stoßfängers (3) vorgesehen sind.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (1) und die an diesen angeformten Halterungen (5, 5) aus einer Magnesiumlegierung bestehen.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (1), insbesondere der Montageträger (1) und die an diesen angeformten Halterungen (5, 5) als Druckgussteil ausgebildet ist bzw. sind.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige mit dem Montageträger (1) verbundene Halterung (5) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Halterung (5) mit dem Montageträger (1) verschraubt ist.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageträger (1) der Lagerung des oberen Stoßfängers (4) und/oder eines Fahrzeugkühlers und/oder eines Schlosses für eine Motorhaube des Fahrzeugs dient.