DE102009041769B4

DE102009041769B4 - Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009041769B4
Application number: DE102009041769.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Boberschmidt
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: DE102009041769A1

Abstract

Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug, mit Längsträgern (1, 2) der Karosserie, die vorne über einen Querträger (3) verbunden sind, mit einem Stoßfänger, in dem ein sandwichartig ausgebildetes, beinumlegend wirkendes Aufprallelement (6) angeordnet ist, das ein Oberteil (7) und ein Unterteil (8) sowie eine zwischen dem Oberteil (7) und dem Unterteil (8) angeordnete Hohlräume einschließende Zwischenschicht (9) aufweist, wobei der Stoßfänger eine direkt oder mittelbar am Querträger (3) und/oder an den Längsträgern (1, 2) befestigte Stoßfängerverkleidung (4) aufweist, hinter der unmittelbar oder mit einem kleinen Abstand das Aufprallelement (6) angeordnet ist, das etwa horizontal flächig ausgebildet gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung aufweist und sich zumindest über einen größeren Breitenbereich des Kraftfahrzeugs erstreckt, und die Hohlräume einschließende Zwischenschicht (9) im Wesentlichen von einem wasserdichten Material umgeben und/oder wasserdicht ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug.
Eine derartige Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug, mit Längsträgern der Karosserie, die vorne, über einen Querträger verbunden sind, mit einem Stoßfänger, in dem ein beinumlegend wirkendes Aufprallelement angeordnet ist, das ein Oberteil aufweist, wobei der Stoßfänger eine direkt oder mittelbar am Querträger und/oder an den Längsträgern befestigte Stoßfängerverkleidung aufweist, hinter der unmittelbar oder mit einem kleinen Abstand das Aufprallelement angeordnet ist, das etwa horizontal flächig ausgebildet gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung aufweist und sich zumindest über einen größeren Breitenbereich des Kraftfahrzeugs erstreckt, ist aus der DE 10 2004 035 435 A1 bekannt.
Ferner weist eine bekannte Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug in der EP 1 582 414 A2 zwischen einem Oberteil und einem Unterteil eine wabenförmige Zwischenschicht aus einem offenzelligen Material auf, die beispielsweise in einem vorderen Stoßfänger angeordnet ist. Vor einem unfallbedingten Aufprall beispielsweise eines Fußgängers auf das Kraftfahrzeug wird das normal komprimierte offenzellige Material von einem Aktivierungsmechanismus in vertikaler Richtung ausgedehnt. Dadurch ist eine Schutzwand gebildet, die den Aufprall verzögern soll, um Verletzungen zu vermeiden oder zu vermindern. Die Stoßfängereinrichtung benötigt wenigstens einen Sensor zur Erfassung des Aufpralls, der an einen aufwändigen Aktivierungsmechanismus mit zahlreichen Bauteilen anzuschließen ist, wodurch die Stoßfängereinrichtung kostenaufwändig zu fertigen ist.
Darüber hinaus zeigt die US 3 782 767 A einen elastischen, schlauchförmigen Stoßfänger, der mit Gas gefüllte Hohlräume aufweist.
Des Weiteren ist die DE 33 45 408 A1 auf einen Stoßabsorber gerichtet, der einen Formkörper aus Schaumstoff aufweist und mit einer Folie umgeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die mit einfachen Mitteln einen kostengünstigen Schutz für einen unfallbedingt mit dem Kraftfahrzeug zusammen stoßenden Fußgänger ermöglicht.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die erfindungsgemäße Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug weist Längsträger der Karosserie auf, die vorne über einen Querträger verbunden sind. Ein Stoßfänger weist eine am Querträger und/oder an den Längsträgern befestigte Stoßfängerverkleidung auf, hinter der unmittelbar oder eventuell mit einem kleinen Abstand ein Aufprallelement angeordnet ist. Das Aufprallelement ist etwa horizontal flächig ausgebildet und weist gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung auf. Das sandwichartig ausgebildete Aufprallelement erstreckt sich zumindest über einen größeren Breitenbereich des Kraftfahrzeugs und weist zwischen einem Oberteil und einem Unterteil eine Hohlräume einschließende Zwischenschicht auf(z. B. Waben, Schaum, dreidimensional ausgerichtete kunststoffgebundene Fasermatte). Die Zwischenschicht ist im Wesentlichen von einem wasserdichten Material umgeben und/oder wasserdicht ausgebildet. Durch die etwa horizontal flächige Ausbildung des Aufprallelements und die Anordnung des Aufprallelements unmittelbar oder eventuell mit einem kleinen Abstand hinter der Stoßfängerverkleidung kann ein unfallbedingter Aufprall eines Fußgängers auf das Kraftfahrzeug zunächst im Beinbereich von der nachgiebigen Stoßfängerverkleidung und dem Aufprallelement im Beinbereich aufgenommen werden, wodurch das Aufprallelement einerseits dämpfend und andererseits beinumlegend wirkt, womit Bein- und Knieverletzungen minimiert werden. Ein nachfolgender Aufprall des Fußgängers beispielsweise auf die mit einer weiteren Fußgängerschutzeinrichtung versehene Frontklappe des Kraftfahrzeugs erfolgt dann in einer wesentlich günstigeren Lage des Fußgängers, so dass unfallbedingte Verletzungen des Fußgängers bei dem Unfall vermieden oder wesentlich reduziert sind. Insbesondere durch die Hohlräume einschließende Ausbildung der Zwischenschicht weist die Stoßfängereinrichtung ein geringes Gewicht auf. Die Zwischenschicht ist im Wesentlichen von einem wasserdichten Material umgeben und/oder wasserdicht ausgebildet, um zu verhindern, dass Wasser in die Zwischenschicht eindringt, das eine ungünstige Gewichtserhöhung des Aufprallelements und damit des Kraftfahrzeugs bewirken würde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht auf die ohne eine Stoßfängerverkleidung dargestellte Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz an der vorderen Stirnseite eines Kraftfahrzeugs,
2 ein vereinfachter Querschnitt durch das Aufprallelement der Stoßfängereinrichtung und
3 eine schräge hintere Seitenansicht auf das hinter der Stoßfängerverkleidung angeordnete Aufprallelement.

In 1 ist eine Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz vereinfacht perspektivisch dargestellt, die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Karosserie des Kraftfahrzeugs weist wenigstens zwei seitlich symmetrisch gegenüber angeordnete Längsträger 1, 2 auf, die vorne über einen im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung angeordneten Querträger 3 verbunden sind.
Im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs ist ein Stoßfänger angeordnet, der in den Figuren nur teilweise dargestellt ist.
Der Stoßfänger weist eine in 3 erkennbare Stoßfängerverkleidung 4 auf, die direkt oder mittelbar am Querträger 3 und/oder an den Längsträgern 1, 2 befestigt ist. Unmittelbar oder eventuell mit einem kleinen Abstand 5 hinter der Stoßfängerverkleidung 4 ist ein Aufprallelement 6 angeordnet, das etwa horizontal flächig ausgebildet gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung aufweist und sich zumindest über einen größeren Breitenbereich des Kraftfahrzeugs erstreckt.
Das Aufprallelement 6 weist gemäß 2 zwischen einem mehrlagigen Oberteil 7 und einem mehrlagigen Unterteil 8 eine Hohlräume einschließende Zwischenschicht 9 auf. Die Hohlräume aufweisende Zwischenschicht 9 ist im Wesentlichen von einem wasserdichten Material umgeben und/oder wasserdicht ausgebildet, um ein das Gewicht des Aufprallelements 6 erhöhendes Eindringen von Wasser insbesondere in die Hohlräume der Zwischenschicht zu verhindern.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind jeweils die äußere Lage des Oberteiles und des Unterteiles wasserdicht ausgebildet und das Oberteil 7 mit dem Unterteil 8 sowie der dazwischen angeordneten Zwischenschicht 9 jeweils im vorderen und hinteren Bereich des Aufprallelements 6 wasserdicht verpresst.
Wie 2 zu entnehmen ist, weisen das Oberteil 7 und das Unterteil 8 jeweils im Wesentlichen drei miteinander verbundene Schichten auf. Der Schichtaufbau des Oberteiles 7 und des Unterteiles 8 sind bei dem Ausführungsbeispiel jeweils nach außen gleich gebildet. Das Oberteil 7 und das Unterteil 8 weisen eine äußere Deckschicht 10 aus einem Thermoplast auf. Jeweils darunter ist eine Schicht 11 aus einem Thermoplastvlies angeordnet. Die jeweils an die Zwischenschicht 9 des Aufprallelements 6 angrenzende Schicht des Oberteiles 7 und des Unterteiles 8 ist im Wesentlichen durch ein Glasfaservlies und/oder Mineralfaservlies und/oder Kohlefaservlies gebildet. Die Fasern eines verwendeten Vlieses sind vorzugsweise relativ lang und räumlich angeordnet. Die Fasern können insgesamt oder teilweise wirr und/oder miteinander verdrillt bzw. verwoben oder gezielt ausgerichtet angeordnet sein.
Die Schichten des Oberteiles 7 und Unterteiles 8 sowie die Zwischenschicht 9 sind über wenigstens ein Bindemittel und/oder eine Klebstoffschicht und/oder einen Schmelzkleber miteinander verbunden. Bei Verwendung wenigstens einer Schicht aus einem Thermoplast kann diese Schicht durch Erwärmung derart geschmolzen werden, dass nach einer Abkühlung zwei benachbarte oder mehrere Schichten dauerhaft miteinander verbunden sind.
Das Aufprallelement 6 ist in seiner Festigkeit für einen unfallbedingten, Verletzungen vermeidenden oder mindernden Aufprall der Beine eines Fußgängers auf die Stoßfängerverkleidung 4 in Höhe des Aufprallelements 6 ausgelegt, bei dem sich die Stoßfängerverkleidung 4 sofort oder nach einem kleinen etwa horizontalen Verstellweg 5 und/oder einer elastischen und/oder plastischen Verformung zumindest eines Bereiches der Stoßfängerverkleidung 4 an dem Aufprallelement 6 abstützt und bei einem entsprechenden Aufprall das Aufprallelement 6 elastisch und/oder plastisch verformt wird.
Das Aufprallelement 6 ist bei dem Ausführungsbeispiel an zwei mit einem Querabstand voneinander seitlich gegenüber angeordneten Tragelementen 13, 14 befestigt, die bei dem Ausführungsbeispiel einerseits mit dem Querträger 3 und andererseits mit einem Vorderachsträger 15 verbunden sind. Der Vorderachsträger 15 ist an dem Querträger 3 und an den Längsträgern 1, 2 befestigt. Jedes Tragelement 13, 14 ist mit einem vertikalen Abstand etwa unterhalb eines benachbarten Scheinwerfers oder einer Scheinwerferbaueinheit angeordnet.
Wie 3 zu entnehmen ist, weist die Stoßfängerverkleidung 4 an ihrem unteren, vor dem Aufprallelement 6 angeordneten Bereich etwa eine V-Form mit nach vorne gerichteter Basis auf. Durch diese Ausbildung bleibt bei einer unfallbedingten Belastung der Stoßfängerverkleidung 4 nach hinten der vordere Randbereich des Aufprallelements 6 in der V-förmigen Vertiefung der Stoßfängerverkleidung 4 gefangen und kann dadurch die unfallbedingte Belastung der Stoßfängerverkleidung 4 in der etwa horizontalen Lage optimal aufnehmen.
Die Erfindung kann von dem einzigen Ausführungsbeispiel abweichend ausgeführt werden. Wenigstens eine Schicht des Oberteiles und/oder des Unterteiles und/oder die Zwischenschicht können als Material ein verfestigtes Papier aufweisen und/oder eine Hohlräume einschließende Papierwabe oder Kunststoffwabe enthalten. Das Oberteil und das Unterteil sowie die Zwischenschicht können im Wesentlichen ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Aufprallelement ist etwa horizontal flächig ausgebildet und weist gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung auf. Das Aufprallelement kann dadurch schon sehr früh einen unfallbedingten Aufprall beispielsweise eines Fußgängers dämpfend abfangen. Vorzugsweise wirkt das Aufprallelement für einen unfallbedingt aufprallenden Fußgänger als Beinumleger, der eine Verletzungen vermeidende oder vermindernde Kippbewegung des Fußgängers bewirkt, der dann günstiger beispielsweise auf die mit einer eigenen Fußgängerschutzeinrichtung versehene Frontklappe des Kraftfahrzeugs aufprallen kann. Das Oberteil und/oder das Unterteil können eine Schicht aus einem Thermoplast oder Duroplast aufweisen. Beispielsweise kann die Schicht durch Textil- und/oder Glas- und/oder Mineral- und/oder Naturfasern verstärkt sein. Ebenso können das Oberteil und/oder das Unterteil eine Metallschicht vorzugsweise aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung aufweisen, die insgesamt oder bereichsweise Hohlräume einschließen kann. Das Oberteil und/oder die Zwischenschicht und/oder das Unterteil können ein verfestigtes Papier als Material aufweisen und/oder eine Hohlräume einschließende Papierwabe, Kunststoffwabe, Metallwabe (vorzugsweise Leichtmetallwabe), Schaumstruktur oder eine vorzugsweise dreidimensional ausgerichtete kunststoffgebundene Fasermatte enthalten.

Claims

Stoßfängereinrichtung mit Fußgängerschutz für ein Kraftfahrzeug, mit Längsträgern (1, 2) der Karosserie, die vorne über einen Querträger (3) verbunden sind, mit einem Stoßfänger, in dem ein sandwichartig ausgebildetes, beinumlegend wirkendes Aufprallelement (6) angeordnet ist, das ein Oberteil (7) und ein Unterteil (8) sowie eine zwischen dem Oberteil (7) und dem Unterteil (8) angeordnete Hohlräume einschließende Zwischenschicht (9) aufweist, wobei der Stoßfänger eine direkt oder mittelbar am Querträger (3) und/oder an den Längsträgern (1, 2) befestigte Stoßfängerverkleidung (4) aufweist, hinter der unmittelbar oder mit einem kleinen Abstand das Aufprallelement (6) angeordnet ist, das etwa horizontal flächig ausgebildet gegenüber seiner Höhe eine wesentlich größere Länge in Fahrzeuglängsrichtung aufweist und sich zumindest über einen größeren Breitenbereich des Kraftfahrzeugs erstreckt, und die Hohlräume einschließende Zwischenschicht (9) im Wesentlichen von einem wasserdichten Material umgeben und/oder wasserdicht ausgebildet ist.
Stoßfängereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (9) oder zusätzlich das Oberteil (7) und Unterteil (8) oder im Wesentlichen nur das Oberteil und Unterteil jeweils im vorderen und hinteren Bereich der Zwischenschicht (9) wasserdicht verpresst und/oder verklebt sind.
Stoßfängereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (7) und/oder das Unterteil (8) jeweils mehrere miteinander verbundene Schichten (10, 11, 12) aufweist.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (7) und/oder das Unterteil (8) eine Schicht aus einem Thermoplast oder Duroplast aufweist / aufweisen.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (7) und/oder das Unterteil (8) eine Schicht aus einem Thermoplästvlies aufweist / aufweisen.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (7) und/oder das Unterteil (8) und/oder die Zwischenschicht (9) durch Textil- und/oder Glas- und/oder Mineral- und/oder Kohle- und/oder Naturfasern verstärkt sind.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil und/oder das Unterteil und/oder die Zwischenschicht eine Metallschicht aufweist / aufweisen.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (7) und die Zwischenschicht (9) und/oder das Unterteil (8) und die Zwischenschicht (9) und/oder Schichten des Oberteiles (7) und/oder Schichten des Unterteiles (8) über wenigstens ein Bindemittel und/oder eine Klebstoffschicht und/oder einen Schmelzkleber verbunden sind.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil und/oder die Zwischenschicht (9) und/oder das Unterteil ein verfestigtes Papier als Material aufweist und/oder eine Hohlräume einschließende Papierwabe oder Kunststoffwabe und/oder einen offen oder geschlossen porigen Metall- oder Kunststoffschaum enthält.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufprallelement (6) in seiner Festigkeit für einen unfallbedingten, Verletzungen vermeidenden oder mindernden Aufprall der Beine eines Fußgängers auf die Stoßfängerverkleidung (4) in Höhe des Aufprallelements (6) ausgelegt ist, bei dem sich die Stoßfängerverkleidung (4) sofort oder nach einem kleinen etwa horizontalen Verstellweg und/oder einer elastischen und/oder plastischen Verformung zumindest eines Bereiches der Stoßfängerverkleidung (4) an dem Aufprallelement (6) abstützt und dabei das Aufprallelement (6) elastisch und/oder plastisch verformt wird.
Stoßfängereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufprallelement (6) an wenigstens zwei mit einem Abstand voneinander seitlich gegenüber angeordneten Tragelementen (13, 14) befestigt ist, die mit dem Querträger (3) und/oder den Längsträgern (1, 2) und/oder einem Vorderachsträger (15) verbunden sind, oder zusätzlich jedes Tragelement (13, 14) mit einem vertikalen Abstand etwa unterhalb eines Scheinwerfers oder einer Scheinwerferbaueinheit angeordnet ist.