DE102010022686A1

DE102010022686A1 - Fahrzeug mit einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit

Info

Publication number: DE102010022686A1
Application number: DE201010022686
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Ing. Humpenöder; Armin Dr. Hürland; Wolfgang Dipl.-Ing. Maier; Thomas Dipl.-Ing. Metzner; Andreas Dipl.-Ing. Otto
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Biegeträger (2) und einer Stoßfängereinheit, wobei zwischen Biegeträger (2) und Stoßfängereinheit zumindest ein Absorberelement (3) und eine Sensorik (4) angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist das Absorberelement (3) schaumfrei.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit, wobei zwischen Biegeträger und Stoßfängereinheit ein Absorberelement angeordnet ist.
Zur Absorption kinetischer Energie, die bei einer Kollision des Fahrzeuges über eine Stoßfängereinheit auf eine Fahrzeugkarosserie wirkt, sind Absorberelemente zwischen Stoßfängereinheit und Fahrzeugkarosserie angeordnet. Heutige Fahrzeuge verfügen über eine aktive am Fahrzeug angeordnete Fußgängerschutzvorrichtung, die eine Sensorik im Stoßfänger zu deren Auslösung aufweist, mit der ein Unfall oder eine Kollision detektierbar ist.
Es ist ein Fahrzeug bekannt, welches einen Biegeträger und eine Stoßfängereinheit aufweist, wobei zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit ein aus einem Schaum gebildetes Absorberelement angeordnet ist. In das Absorberelement ist an einer dem Biegeträger zugewandten Seite eine Nut eingebracht, in welcher eine Schlauchsensorik insbesondere zur Erfassung eines Fußgängeranpralles angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fahrzeug mit einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit mit einem dazwischen angeordneten Absorberelement anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Fahrzeug mit einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit ist zwischen Biegeträger und Stoßfängereinheit zumindest ein Absorberelement mit einer Sensorik angeordnet. Erfindungsgemäß ist das Absorberelement schaumfrei.
Dadurch, dass das Energie absorbierende Absorberelement nicht aus Schaum gebildet ist, ist ein Bauraum zur Anordnung des Absorberelementes in vorteilhafter Weise reduziert. Darüber hinaus ist mittels des Absorberelementes ein passiver Fußgängerschutz optimiert, wobei die Funktion der Sensorik sichergestellt ist. Ferner ist das Gewicht des Fahrzeuges vermindert, wodurch Kraftstoffverbrauch im Fahrzeugbetrieb und somit CO₂-Ausstoß verringert sind.
Weiterhin treten bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug vergleichsweise geringe Schäden bei so genannten Parkremplern auf.
Beispielsweise kann die Sensorik, die vorzugsweise als Schlauchsensorik ausgeführt ist, Bestandteil einer Fußgängerschutzvorrichtung sein, wobei mittels der Sensorik auch andere Lebewesen und/oder Hindernisse, an die das Fahrzeug, z. B. bei einem Einparkvorgang prallt oder die an das Fahrzeug prallen, erfassbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch ein zwischen einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement mit einer Nut zur Anordnung einer Sensorik,
2 schematisch ein zwischen einem Biegeträger und einer Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement mit einer Nut zur Anordnung einer Sensorik, wobei ein Kraftübertragungselement in das Absorberelement integriert ist,
3 schematisch ein zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement, wobei zwischen Absorberelement und Biegeträger ein Strukturteil mit Nut angeordnet ist,
4 schematisch ein zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement, wobei zwischen Absorberelement und Stoßfängereinheit das Strukturteil mit Nut angeordnet ist,
5 schematisch ein zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement mit Wabenstruktur mit einer Nut zur Anordnung der Sensorik,
6 schematisch ein zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement mit einem gemäß einer ersten Alternative in einer Ausnehmung angeordneten Strukturteil mit einer in einer Nut angeordneten Sensorik und
7 schematisch ein zwischen dem Biegeträger und der Stoßfängereinheit angeordnetes Absorberelement mit einem gemäß einer zweiten Alternative in einer Ausnehmung angeordneten Strukturteil mit einer in einer Nut angeordneten Sensorik.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 sind schematisch eine Stoßfängerschale 1 einer vorderen Stoßfängereinheit, ein Biegeträger 2 und ein zwischen der Stoßfängerschale 1 und dem Biegeträger 2 angeordnetes erfindungsgemäßes Absorberelement 3 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug dargestellt. Innerhalb des Absorberelementes 3 ist eine Sensorik als Schlauchsensorik 4 angeordnet. Beispielsweise ist die Schlauchsensorik 4 Bestandteil einer Fußgängerschutzvorrichtung, wobei mittels der Schlauchsensorik 4 auch andere Lebewesen und/oder Hindernisse, an die das Fahrzeug, z. B. bei einem Einparkvorgang prallt oder die an das Fahrzeug prallen, erfassbar sind.
Die Stoßfängereinheit als solche erstreckt sich üblicherweise über eine Breite des Frontbereiches, wobei eine Karosserie des Fahrzeuges mittels der Stoßfängereinheit so geschützt werden soll, dass Kollisionen bei niedrigen Geschwindigkeiten keine oder nur geringe Beschädigungen an dem Fahrzeug zur Folge haben. Darüber hinaus dient die Stoßfängereinheit als Aufnahmeelement für Funktionsbauteile, wie z. B. Scheinwerfer und Abstandssensoren. Ferner dient die Stoßfängereinheit auch dem Schutz von unfallbeteiligten Personen.
Die Stoßfängereinheit besteht im Wesentlichen aus der eine Karosserieverkleidung bildenden außenseitigen Stoßfängerschale 1, dem diesem gegenüberliegenden Biegeträger 2 und einem zwischen der Stoßfängerschale 1 und dem Biegeträger 2 angeordneten Absorberelement 3.
Der Biegeträger 2 ist Bestandteil eines nicht näher dargestellten Fahrzeugrahmens, wobei der Biegeträger 2 als separater Querträger am Fahrzeugrahmen befestigt ist oder einen integralen Bestandteil des Fahrzeugrahmens bildet.
Bei einem Anprall, beispielsweise einem Fußgängeranprall verformt sich die Stoßfängerschale 1 des Fahrzeuges, wobei eine Aufprallenergie in das Absorberelement 3 eingeleitet wird und sich dieses verformt, wobei der Aufprall mittels der Schlauchsensorik 4 erfasst wird.
Das Absorberelement 3 weist im Schnitt die Form eines gleichschenkligen Trapezes auf, wobei die äußere Seite 3.1 der Stoßfängerschale 1 zugewandt ist und sich das Absorberelement 3 fast vollständig über die dargestellte Ausdehnung der Stoßfängerschale 1 erstreckt.
Bei dem Absorberelement 3 handelt es sich um ein Spritzgussteil.
Zur Anordnung der als Schlauchsensorik 4 ausgeführten Sensorik, weist das Absorberelement 3 an einer dem Biegeträger 2 zugewandten inneren Seite 3.2 eine Nut 3.3 auf, die in das Absorberelement 3 eingebracht ist. Alternativ dazu ist es möglich, die Nut 3.3 an der äußeren Seite 3.1 des Absorberelementes 3 auszubilden. Diese Alternative ist gestrichelt dargestellt.
Die Nut 3.3 weist bevorzugt eine Innenkontur auf, die mit der Außenkontur der Schlauchsensorik 4 korrespondiert, so dass die Schlauchsensorik 4 formschlüssig in der Nut 3.3 verläuft.
Die Schlauchsensorik 4 umfasst einen nicht näher dargestellten Drucksensor, welcher an einem aus Silikon gebildeten Schlauch angeordnet ist. Alternativ dazu kann der Schlauch auch aus einem anderen geeigneten Material gebildet sein. Der Schlauch weist bevorzugt eine Länge auf, die einer Ausdehnung des Absorberelementes 3 entspricht. D. h., dass sich der Schlauch mit dessen Längsachse über die gesamte Ausdehnung des Absorberelementes 3 erstreckt.
Der Innenraum des Schlauches ist mit Luft oder einem anderen geeigneten Fluid gefüllt, wobei der Sensor an einem Ende des Schlauches derart angeordnet ist, dass er dieses Ende des Schlauches luftdicht verschließt. Ein anderes Ende des Schlauches ist luftdicht verschlossen, so dass der Innenraum des Schlauches hermetisch gegenüber der Umwelt abgeschlossen ist.
Im Betrieb der Schlauchsensorik 4 ist ein in dem Innenraum des Schlauches vorherrschender Druck mittels des Drucksensors erfassbar. Kollidiert das Fahrzeug mit dessen Stoßfängereinheit mit einem Fußgänger, einem anderen Lebewesen und/oder einem anderen Objekt, verformt sich die Stoßfängerschale und das Absorberelement 3, wodurch sich auch der Schlauch verformt und sich somit der in dem Innenraum vorherrschende Druck ändert, d. h erhöht.
Eine derartige Druckerhöhung in dem Innenraum des Schlauches ist mittels des Drucksensors erfassbar, wobei ein Signal zur Druckänderung einer Auswerteeinheit zugeführt wird.
2 zeigt das zwischen Stoßfängerschale 1 und Biegeträger 2 angeordnete Absorberelement 3 mit der Nut 3.3 zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 gemäß 1. Dabei ist in das Absorberelement 3 ein Kraftübertragungselement 5 integriert. Mittels des Kraftübertragungselementes 5 wird eine aus einem Anprall an die Stoßfängerschale 1 resultierende Kraft so übertragen, dass der Anprall von der Schlauchsensorik 4 erfassbar ist. Mit der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Anprall besonders sensibel detektierbar.
In 3 sind die Stoßfängerschale 1, der Biegeträger 2 und das dazwischen angeordnete Absorberelement 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist zwischen dem Absorberelement 3 und dem Biegeträger 2 ein zusätzliches Strukturteil 6 angeordnet, dessen Ausdehnungen weitgehend den Ausdehnungen des Absorberelementes 3 entsprechen.
Das Strukturteil 6 weist in der dargestellten Ansicht eine Rechteckform auf und ist aus einem Schaum, beispielsweise aus Polypropylen gebildet. Alternativ dazu kann das Strukturteil 6 auch aus einem anderen Kunststoff gebildet sein und/oder eine Wabenstruktur aufweisen. Zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 ist eine Nut 6.1 in das Strukturteil 6 eingebracht, wobei sich die Nut 6.1 an einer inneren Seite 6.2 des Strukturteiles 6 befindet.
4 zeigt die Stoßfängerschale 1, den Biegeträger 2, das Absorberelement 3 und das Strukturteil 6, wobei das Strukturteil 6 zwischen der Stoßfängerschale 1 und dem Absorberelement 3 angeordnet ist.
Die Nut 6.1 zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 ist an einer äußeren Seite 6.3 in das Strukturteil 6 eingebracht.
In 5 ist eine weitere alternative Ausführungsform des zwischen der Stoßfängerschale 1 und dem Biegeträger 2 angeordneten Absorberelementes 3 gezeigt. Das Absorberelement 3 weist ein Metallprofil als Rahmen 3.4 auf, in welchem ein Material, beispielsweise ein Kunststoff mit einer Wabenstruktur angeordnet ist. Alternativ dazu kann der Rahmen auch mit einem Schaum ausgefüllt sein. In den Kunststoff mit Wabenstruktur ist die Nut 3.3 zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 eingebracht, wobei die Nut 3.3 in die innere Seite 3.2 des Absorberelementes 3 eingebracht ist.
Eine alternative Position der Nut 3.3 für die Schlauchsensorik 4 ist mit gestrichelter Linie dargestellt.
Auch ist es möglich, dass das Absorberelement 3 teilweise mit Schaum ausgefüllt ist und in unausgefüllten Bereichen die Wabenstruktur aufweist.
Eine weitere mögliche Ausführungsform des Absorberelementes 3 ist in der 6 dargestellt. Dabei weist das Absorberelement 3 in einem unteren linken Eckbereich 3.5 der inneren Seite 3.2 eine gemäß der vorliegenden Ansicht rechtwinklige Ausnehmung 3.6 auf, in welcher das Strukturteil 6 angeordnet ist. Das Strukturteil 6 ist aus einem Schaum gebildet, wobei das Strukturteil 6 alternativ dazu eine Wabenstruktur aufweisen kann. Das Strukturteil 6 weist an einer inneren Seite 6.2 die Nut 6.1 zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 auf.
7 zeigt das Absorberelement 3, wobei die Ausnehmung 3.6 an der äußeren Seite 3.1 angeordnet ist. Dabei ist die Ausnehmung 3.6 in einem oberen linken Eckbereich 3.7 des Absorberelementes 3 angeordnet. Die Nut 6.1 zur Anordnung der Schlauchsensorik 4 ist an der äußeren Seite 6.3 des Strukturteiles 6 eingebracht.
Mittels des aus Spritzguss und/oder aus dem Metallprofil gebildeten Absorberelementes 3 und/oder mittels der Wabenstruktur, die das Absorberelement 3 aufweisen kann sowie dem Strukturteil 6 ist eine Funktionalität der Schlauchsensorik 4 zur Erfassung eines Anpralles an der Stoßfängerschale 1 sichergestellt. Ein Bauraum zur Anordnung des Absorberelementes 3 kann reduziert werden, wodurch ein Gesamtgewicht des Fahrzeuges verringert ist.
Darüber hinaus ist ein passiver Fußgängerschutz mittels des Absorberelementes 3 und mittels des Strukturteiles 6 optimiert.
Dabei ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Fahrzeug mit einem Biegeträger (2) und einer Stoßfängereinheit, wobei zwischen Biegeträger (2) und Stoßfängereinheit zumindest ein Absorberelement (3) und eine Sensorik (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (3) schaumfrei ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (3) aus einem Spritzguss und/oder einem Metallprofil gebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (3) eine Wabenstruktur aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Absorberelement (3) ein Kraftübertragungselement (5) integriert ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorberelement (3) eine Nut (3.3) aufweist, in der die Sensorik (4) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (4) eine Schlauchsensorik ist.