DE102008039972A1

DE102008039972A1 - Frontstruktur eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102008039972A1
Application number: DE102008039972A
Authority: DE
Inventors: Ralf Würtemberger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-04
Also published as: CN101659245B; US20100052342A1; JP2010052729A; US7735902B2; CN101659245A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Frontstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem jeweils in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden unteren Stoßfänger und einem darüber angeordneten oberen Stoßfänger, die über jeweils zwei Crashboxen an einer Fahrzeugstruktur abgestützt sind. Erfindungswesentlich ist dabei, dass der untere Stoßfänger als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist und sich über die zugehörigen Crashboxen an einer frontseitigen Karosserie, insbesondere an einer Kofferraummulde, des Kraftfahrzeugs abstützt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frontstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem jeweils in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden unteren Stoßfänger und einem darüber angeordneten oberen Stoßfänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein, mit einer derartigen Frontstruktur ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Aus der EP 1 451 041 B1 ist eine gattungsgemäße Frontstruktur eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der an einem oberen Stoßfänger an seiner vorderen Seite eine Schaumstoffauflage mit einer Frontfläche zur Begrenzung des in einer Kollision mit einem Fußgänger auf dessen Beine wirkenden Kräfte vorgesehen ist. Der untere Stoßfänger ist dabei in etwa auf gleicher Höhe mit der oder vor der Frontfläche des oberen Stoßfängers angeordnet, wobei beide Stoßfänger mit ihren seitlichen Ende an den Längsträgern des Kraftfahrzeuges befestigt sind. Zwischen den beiden Stoßfängern und den Längsträgern des Kraftfahrzeuges sind dabei energieabsorbierende Crashboxen angeordnet, die für den unteren Stoßfänger weiter nach vorne reichen als für den oberen Stoßfänger. Hierdurch soll eine aufprallfreundliche Frontstruktur geschaffen werden, die so gestaltet ist, dass bei einer Kollision mit einem Fußgänger nur Kräfte in die Beine des Fußgängers eingeleitet werden, welche unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegen. Darüber hinaus soll die Frontstruktur in der Lage sein, Energie bei einem hochenergetischen Aufprall, also bei einem Aufprall auf ein anderes Kraftfahrzeug oder auf ein festes Hindernis, aufzunehmen, wobei beide Anforderungen nach Möglichkeit ohne eine Verlängerung des Kraftfahrzeuges erfüllt werden sollte.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Frontstruktur der eingangs genannten Art, eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mit welcher einerseits ein Fußgängerschutz und andererseits ein Energieaufnahmevermögen verbessert werden können.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Frontstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem oberen und einem unteren Stoßfänger, den unteren Stoßfänger als geschlossenes Hohlprofil auszubilden und beide Stoßfänger über sogenannte Crashboxen an der Karosserie des Kraftfahrzeuges abzustützen. Sowohl der obere als auch der untere Stoßfänger verlaufen dabei im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung und sind jeweils über zwei Crashboxen an einer Fahrzeugstruktur, beispielsweise an der Karosserie bzw. einem Karosserierahmen, abgestützt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des unteren Stoßfängers als geschlossenes Hohlprofil, weist dieser ein im Vergleich zu einem offenen Hohlprofil deutlich höheres Widerstandsmoment auf, so dass es einerseits möglich ist, weitere Bauelemente, beispielsweise Verkleidungsteile daran zu befestigen, und andererseits mit einem derart ausgebildeten Hohlprofil einen verbesserten Fußgängeraufprallschutz zu erreichen. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich zumindest der untere Stoßfänger an einer Kofferraummulde des Kraftfahrzeuges abstützt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind zumindest zwei im Wesentlichen vertikal verlaufende Aussteifungselemente vorgesehen, die sich jeweils zwischen dem oberen und dem unteren Stoßfänger erstrecken. Die zumindest zwei Aussteifungselemente stellen dabei sogenannte Verbindungselemente dar, welche bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis bzw. bei einem Aufprall eines Fußgängers auf das Kraftfahrzeug, eine Krafteinleitung von dem einen in den anderen Stoßfänger ermöglichen und dadurch eine insbesondere aufprallenergieabsorbierende und fußgängeraufprallfreundliche Lösung bereitstellen. Die beiden Aussteifungselemente können dabei beispielsweise ebenfalls als Hohlprofile ausgebildet sein, die mit ihren jeweiligen Längsenden am oberen bzw. am unteren Stoßfänger angebunden, insbesondere angeschweißt sind. Je nach konstruktiven Erfordernissen, können dabei die Aussteifungselemente auch schräg zu einer Vertikalen angeordnet sein, insbesondere vor dem Hintergrund, dass sie aerodynamisch vorteilhaft angeordnet werden können. Die Aussteifungselemente können dabei aus Kunststoff gefertigt sein. Zudem können die Aussteifungselemente am oberen bzw. unteren Stoßfänger verklipsbar ausgestaltet sein, so dass eine nachträgliche Montage möglich ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist zumindest an dem Stoßfänger ein energieabsorbierendes Aufprallelement, insbesondere ein Schaum, verclipst. Ein derartiges Aufprallelement lässt sich somit händisch schnell und äußerst einfach, nämlich durch die erwähnte Clipsverbindung, am oberen Stoßfänger befestigen, so dass eine aufwändige und dadurch teure Montagetätigkeit bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges, vermieden werden kann.
Zweckmäßig ist der untere Stoßfänger als Träger einer Verkleidung ausgebildet. Durch die Ausbildung des unteren Stoßfängers als geschlossenes Hohlprofil, ist dieser in der Lage, aufgrund seines höheren Widerstandsmomentes, zugleich als Träger von weiteren Bauteilen herangezogen zu werden. Ein derartiges Bauteil kann in einen Frontbereich eines Kraftfahrzeuges beispielsweise eine Verkleidung, eine Frontschürze und/oder ein Spoiler sein. Eine derartige Trägerfunktion ist bei herkömmlichen Stoßfängern üblicherweise nicht möglich, da diese die Steifigkeit, welche als Trägerelement gefordert wird, oftmals nicht aufweisen. Selbstverständlich kann dabei zwischen dem unteren Stoßfänger und der eigentlichen Verkleidung ein weiteres, energieabsorbierendes Aufprallelement angeordnet werden, wodurch die Verletzungsfolgen bei einem Fußgängeraufprall weiter reduziert werden können. Ein Befestigen des weiteren Aufprallelementes am unteren Stoßfänger kann dabei in ähnlicher Weise, beispielsweise durch ein Verclipsen, erfolgen, wie am oberen Stoßfänger. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Frontstruktur eines Kraftfahrzeuges.
Entsprechend der Figur, weist eine erfindungsgemäße Frontstruktur 1 eines im Übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeuges zwei Stoßfänger 2 und 3 auf, nämlich einen oberen Stoßfänger 2 sowie einen unteren Stoßfänger 3. Beide Stoßfänger 2 und 3 verlaufen dabei in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrtrichtung vor einer Kofferraummulde 4 des Kraftfahrzeuges. Angebunden sind die beiden Stoßfänger 2 und 3 an eine frontseitige Karosserie über jeweils zumindest zwei Crashboxen 5, die im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis bzw. im Falle des Aufpralls eines Fußgängers auf das Kraftfahrzeug eine energieabsorbierende Deformation ermöglichen. Erfindungsgemäß ist nun der untere Stoßfänger 3 als geschlossenes Hohlprofit ausgebildet und weist dementsprechend ein relativ hohes Widerstandsmoment auf. Ein derartig hohes Widerstandsmoment ermöglicht einerseits eine hohe Energieaufnahme beim Deformieren und andererseits die Verwendung des unteren Stoßfängers 3 als Trägerelement für weitere, nicht gezeigte Bauelemente, wie beispielsweise eine Verkleidung bzw. eine Frontschürze und/oder einen Spoiler.
Wie der Darstellung weiter zu entnehmen ist, sind zwischen den beiden Stoßfängern 2 und 3 zwei im Wesentlichen vertikal verlaufende Aussteifungselemente 6 und 6' vorgesehen, welche im Crashfall eine Kraftübertragung vom unteren Stoßfänger 3 auf den oberen Stoßfänger 2 oder umgekehrt ermöglichen. Generell hat dabei insbesondere der untere Stoßfänger 3 die Aufgabe einer Beinabstützung, wodurch die Unfallfolgen für einen, mit dem Kraftfahrzeug kollidierenden Fußgänger, abgemildert werden sollen.
Die beiden Aussteifungselemente 6 und 6' sind an ihren jeweiligen Längsenden fest mit dem oberen Stoßfänger 2 bzw. mit dem unteren Stoßfänger 3 verbunden, insbesondere verschraubt oder verschweißt. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass die beiden Aussteifungselemente 6, 6' erst nach der Montage des oberen Stoßfängers 2 und des unteren Stoßfängers 3 an der Karosserie eingesetzt bzw. montiert werden, wofür insbesondere eine Clipsverbindung zwischen den Aussteifungselementen 6 und 6' und den zugehörigen Stoßfängern 2 und 3 vorgesehen sein kann, um den Montageaufwand zu reduzieren.
Darüber hinaus sind die zumindest zwei Aussteifungselemente 6, 6' aerodynamisch günstig angeordnet, so dass ein Luftwiderstand des Kraftfahrzeuges durch die erfindungsgemäßen Aussteifungselemente 6, 6' nicht negativ beeinflusst werden kann. Um die Folgen eines Fußgängeraufpralls weiter reduzieren zu können, kann beispielsweise am oberen Stoßfänger 2 und/oder am unteren Stoßfänger 3, ein nicht gezeigtes, energieabsorbierendes Aufprallelement angeordnet, insbesondere angeclipst werden. Ein derartiges Aufprallelement kann beispielsweise durch einen plastisch leicht verformbaren Schaum gebildet sein. Denkbar ist hierbei insbesondere auch, dass diese einen Zwischenraum zwischen dem Stoßfänger 3 und einem von diesem getragenen Verkleidungselement ausfüllen und dadurch das Verkleidungselement, beispielsweise eine Frontschürze, aussteifen.
Betrachtend man die Darstellung, so kann man erkennen, dass die Crashboxen 5 allesamt an einer sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Platte 7 angeordnet sind, so dass sowohl der obere Stoßfänger 2 als auch der untere Stoßfänger 3 über die Platte 7 an der Kraftfahrzeugkarosserie angebunden sind. Darüber hinaus ist vorstellbar, dass insbesondere der obere Stoßfänger 2 mit seitlichen Fahrzeuglängsträgern 8 verbunden ist. Die sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Platte 7, welche beispielsweise ebenfalls aus Blech ausgebildet sein kann, bildet dabei vorzugsweise eine Wandung des frontseitigen Kofferraums 4.
Mit der erfindungsgemäßen Frontstruktur 1 ist es somit möglich, eine besonders gute und für einen Fußgängeraufprall günstige Krafteinleitung zu schaffen, welche einerseits die Folgen des Fußgängeraufpralls für diesen abmildert und andererseits durch die Verwendung des geschlossenen Hohlprofils für den unteren Stoßfänger 3, eine Befestigungsmöglichkeit für weitere Bauelemente, wie beispielsweise Verkleidungselemente, an diesem schafft. Durch die Aussteifungselemente 6 und 6' können somit die beiden Stoßfänger 2 und 3 kraftübertragend miteinander verbunden werden, wodurch eine zweite Lastebene realisierbar ist. Darüber hinaus kann durch die Verwendung des Hohlprofils für den unteren Stoßfänger 3, dieser als Träger einer Verkleidung oder weiterer Bauelemente dienen, wodurch dessen Funktionalität gesteigert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1451041 B1 [0002]

Claims

Frontstruktur (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem jeweils in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden unteren Stoßfänger (3) und einem darüber angeordneten oberen Stoßfänger (2), die über jeweils zwei Crashboxen (5) an der Fahrzeugstruktur (1) abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stoßfänger (3) als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist und sich über die zugehörigen Crashboxen (5) an einer frontseitigen Karosserie, insbesondere an einer Kofferraummulde (4), des Kraftfahrzeugs abstützt.
Frontstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei im wesentlichen vertikal verlaufende Aussteifungselemente (6, 6') vorgesehen, welche sich jeweils zwischen dem oberen und dem unteren Stoßfänger (2, 3) erstrecken.
Frontstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an dem oberen Stoßfänger (2) ein energieabsorbierendes Aufprallelement, insbesondere ein Schaum, verclipst ist.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stoßfänger (3) als Träger einer Verkleidung ausgebildet ist.
Frontstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verkleidung und dem unteren Stoßfänger (3) ein weiteres energieabsorbierendes Aufprallelement angeordnet ist.
Frontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass frontseitig der Frontstruktur (1) eine sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Platte (7) vorgesehen ist, an welcher sowohl der obere als auch der untere Stoßfänger (2, 3) befestigt sind.
Frontstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (7) eine Wandung der frontseitigen Kofferraummulde (4) des Kraftfahrzeugs bildet.
Frontstruktur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stoßfänger (2) jeweils längsendseitig über die Platte (7) an Fahrzeuglängsträgern (8) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug mit zumindest einer Frontstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.