DE102011121778A1

DE102011121778A1 - Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011121778A1
Application number: DE201110121778
Authority: DE
Inventors: Udo Mildner; Lothar Teske; Stefan GLOGER
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoßfängerquerträger (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei an der Karosserie (110) eines Kraftfahrzeuges (100) anbindbaren Trägerabschnitten (2, 3) und mit einem dazwischenliegenden Zwischenabschnitt (4), welcher mit wenigstens einem, vorzugsweisen beiden Trägerabschnitten (2, 3) lösbar verbunden ist, so dass bei einer quer zur Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers (1) an dem Zwischenabschnitt (4) angreifenden Kraft (F1) der Zwischenabschnitt (4) kraftübertragend auf den wenigstens einen der Trägerabschnitte (2, 3) wirkt und bei einer im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtung wirkenden Kraft (F2) der Zwischenabschnitt (4) relativ gegenüber den Trägerabschnitten (2, 3) bewegbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Baueinheit aus einem Stoßfängerquerträger (1) und einem Gepäckträger, insbesondere Fahrradträger (200). Ferner betrifft die Erfindung einen Hinterwagen sowie ein Kraftfahrzeug (100).

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Stoßfängerquerträger.
Stoßfängerquerträger dienen einer gezielten Aufnahme und Weiterleitung von Aufprallenergie bei einem Crash eines Kraftfahrzeuges, um dessen Innenraum und damit die Insassen zu schützen. Stoßfängerquerträger sind üblicherweise unter Zwischenschaltung von Crashboxen bereits an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges angebunden, so dass durch die Crashboxen ein Teil der Aufprallenergie abgebaut werden kann.
Die Stoßfängerquerträger sind üblicherweise Teil einer Stoßfängereinrichtung des Kraftfahrzeuges. Die beispielsweise am Heck des Kraftfahrzeuges vorgesehene Stoßfängereinrichtung dient auch dazu, bei einem Heckaufprall eine Beschädigung der Heckklappe oder anderer heckseitig angebrachten Karosserieteilen zu mindern oder bei geringer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges derartige Beschädigungen gänzlich zu verhindern.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei Kraftfahrzeugen mit einem heckseitig angeordneten Anbau, wie beispielsweise einem Gepäckträger, beispielsweise in Art eines Fahrradträgers, die Stoßfängereinrichtung häufig soweit geschwächt ist, dass es bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges bereits bei geringer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges zu Beschädigungen an der Heckklappe oder anderen angebrachten Karosserieteilen kommt.
Derartige Beschädigungen treten üblicherweise dann auf, wenn es sich bei dem Anbau um einen im Fahrzeug integrierten Anbau handelt, welcher von einer von außen verborgenen Nicht-Gebrauchsstellung, in welcher der Anbau beispielsweise unterhalb der hinteren Bodenstruktur eingefahren ist, in eine Gebrauchsstellung nach außen verfahren werden kann, in welcher Gepäck bzw. Fahrräder dann transportiert werden. Dazu ist üblicherweise an der Stoßfängereinrichtung eine Öffnung vorgesehen, durch welche der Anbau von der von außen verborgenen Nicht-Gebrauchsstellung unterhalb des Unterbodens des Fahrzeuges in die nach außen gestellte Gebrauchsstellung herausgefahren werden kann. Durch die Öffnung erfährt jedoch die Stoßfängereinrichtung eine solche Schwächung, dass bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges bereits mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit es zu einer Beschädigung der Heckklappe oder anderen heckseitig angebrachten Karosserieteilen kommt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, bei einem Kraftfahrzeug mit einem Anbau, welcher von einer im Fahrzeug integrierten Nicht-Gebrauchsstellung in eine nach außen ausgestellte Gebrauchsstellung bringbar ist, Beschädigungen an der Heckklappe oder anderen heckseitig angebrachten Karosserieteilen bei einem Heckaufprall möglichst gering zu halten oder gänzlich zu verhindern, wenn der Anbau sich in der Nicht-Gebrauchsstellung befindet. Ferner soll ein hierzu entsprechendes Kraftfahrzeug vorgeschlagen werden.
Diese Aufgabe wird mit einem Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug gelöst, welcher die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Ferner wird diese Aufgabe mit einer Baueinheit aus Stoßfängerquerträger und Gepäckträger gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 11 aufweist. Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Hinterwagen mit den Merkmalen des Anspruches 14 sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruches 15 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
Ein erfindungsgemäßer Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug hat wenigstens zwei an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges anbindbare Trägerabschnitte und einen dazwischen liegenden Zwischenabschnitt, welcher mit wenigstens einem, vorzugsweise beiden Trägerabschnitten lösbar verbunden ist, so dass bei einer quer zur Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers an dem Zwischenabschnitt angreifenden Kraft der Zwischenabschnitt kraftübertragend auf den wenigstens einen der Trägerabschnitte wirkt und bei einer im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtung wirkenden Kraft der Zwischenabschnitt relativ gegenüber den Trägerabschnitten bewegbar ist bzw. bewegt wird.
Ein derartiger Stoßfängerquerträger entfaltet seine Schutzfunktion bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges auch dann optimal, wenn das Kraftfahrzeug einen Anbau aufweist, welcher von einer Nicht-Gebrauchsposition innerhalb des Kraftfahrzeuges in eine nach außen von dem Fahrzeug ausgestellte Gebrauchsposition verfahren wird. Der erfindungsgemäße Stoßfängerquerträger weist dazu den Zwischenabschnitt auf, durch welchen der Stoßfängerquerträger über einen Abschnitt unterbrochen werden kann, so dass der Anbau dadurch von der verborgenen Nicht-Gebrauchsstellung in die nach außen ausstehende Gebrauchsstellung verfahren werden kann. Ein solcher Anbau kann ein Gepäckträger, insbesondere ein Fahrradträger sein.
Wenn sich der Zwischenabschnitt in Verbindung mit dem wenigstens einen Trägerabschnitt befindet, kann bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges eine Kraftübertragung von dem Zwischenabschnitt auf den wenigstens einen, vorzugsweise beide Trägerabschnitte, stattfinden, um die Aufprallenergie gezielt über die Trägerabschnitte in die Karosserie des Kraftfahrzeuges einzuleiten. Der erfindungsgemäße Stoßfängerquerträger wirkt somit in diesem Fall als vollständiger Stoßfängerquerträger und kann seine Wirkung vollständig entfalten.
Durch den erfindungsgemäßen Stoßfängerquerträger ist im Crashfall ein höchstmöglicher Schutz der Karosserie gegen Beschädigungen gewährleistet, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt. Der Stoßfängerquerträger entfaltet dabei seinen Schutz zum einen in der Nicht-Gebrauchsstellung eines im Fahrzeug integrierten Anbaus, welcher in der Nicht-Gebrauchsstellung innerhalb des Fahrzeuges verborgen angeordnet ist.
Auch wirkt der erfindungsgemäße Stoßfängerquerträger gegen etwaige Beschädigungen im Crashfall, wenn sich der Anbau in der ausgestellten Gebrauchsstellung befindet und beispielsweise bei einem als Fahrradträger fungierender Anbau noch keine Beladung stattgefunden hat. Bei einem Heckaufprall kann durch den erfindungsgemäßen Stoßfängerquerträger der Zwischenabschnitt problemlos so weit in Richtung gegen die Trägerabschnitte bewegt werden, bis der Zwischenabschnitt in Anlage gegen die Trägerabschnitte gelangt und dann die Aufprallkraft von dem Zwischenabschnitt über wenigstens einen der Trägerabschnitte in die Karosserie des Kraftfahrzeuges eingeleitet wird.
Bevorzugt sollten die Trägerabschnitte jeweils unter Zwischenschaltung einer Crashbox an der Karosserie des Kraftfahrzeuges angeordnet sein, so dass bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges der Kraftfluss durch die Crashbox geführt wird und insofern mittels der Crashbox bereits ein erster Abbau der Aufprallenergie stattfinden kann. Bei einem Aufprall eines mit geringer Geschwindigkeit fahrenden Kraftfahrzeuges ist ein solcher erfindungsgemäßer Querträger mit Crashbox sogar dazu geeignet, die Aufprallenergie vollständig oder im Wesentlichen vollständig durch die Crashbox abzubauen.
Die Crashbox kann beispielsweise durch wenigstens ein Deformationselement gebildet sein, welches bei Einwirken einer Kraft eine gewollte Deformation ausführt und durch die Deformation Aufprallenergie abgebaut wird.
Der Stoßfängerquerträger kann aus dem Zwischenabschnitt und den beiden Trägerabschnitten bestehen, somit also dreiteilig aufgebaut sein. Selbstverständlich kann der Stoßfängerquerträger auch aus mehr als drei Teilen bestehen. Beispielsweise können wenigstens zwei Zwischenabschnitte vorgesehen sein, welche unabhängig voneinander relativ gegenüber den Trägerabschnitten ausstellbar sind und bei einer entsprechend daran angreifenden Kraft kraftübertragend auf den wenigstens einen oder beide Trägerabschnitte wirken, wenn die Zwischenabschnitte an dem wenigstens einen oder beiden Trägerabschnitten angreifen.
Bevorzugt ist der wenigstens eine Zwischenabschnitt relativ gegenüber den Trägerabschnitten zwangsgeführt, so dass ein Ausstellen des Zwischenabschnittes relativ gegenüber den Trägerabschnitten in einer vorgegebenen Bewegung stattfindet. Bevorzugt ist die Zwangsführung beispielsweise durch die Führung eines nach außen bringbaren Anbauteils hervorgerufen, welches zwangsgeführt von einer in dem Fahrzeug integrierten verborgenen Position in eine von dem Fahrzeug nach außen gestellte Position gebracht werden kann, in welcher beispielsweise Gepäck transportiert werden kann.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass Zwischenabschnitt und jeweiliger Trägerabschnitt durch Formschlussbildung miteinander lösbar verbunden sind. Dadurch ist eine Kraftübertragung auch bei höher wirkenden Kräften sicher gewährleistet.
Eine Formschlussbildung kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in technisch einfacher Weise dadurch realisiert sein, dass Zwischenabschnitt und jeweiliger Trägerabschnitt sich endseitig zumindest teilweise überlappen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Zwischenabschnitt und/oder wenigstens einer der Trägerabschnitte als Hohlprofil ausgebildet sind. Dadurch kommt dem Stoßfängerquerträger, insbesondere dem Zwischenabschnitt bzw. dem wenigstens einen der Trägerabschnitte oder beiden Trägerabschnitten, eine besonders hohe Stabilität zu, durch welche bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges eine Weiterleitung der Aufprallenergie wirkungsvoll erreicht ist. Durch das Hohlprofil weist der Zwischenabschnitt bzw. der wenigstens eine Trägerabschnitt bevorzugt ein im Querschnitt geschlossenes Profil auf.
Das Hohlprofil kann einen eckigen oder runden Querschnitt aufweisen. Beispielsweise ist ein rechteckiger Querschnitt oder ein trapezförmiger Querschnitt möglich. Auch kann ein kreisrunder oder elliptischer Querschnitt vorgesehen sein.
Bevorzugt ist das Hohlprofil durch Extrusionsverfahren oder Strangpressverfahren hergestellt, so dass der Zwischenabschnitt und/oder wenigstens einer der Trägerabschnitte ein Extrusionsteil bzw. Strangpressteil ist.
Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass Zwischenabschnitt und/oder wenigstens einer der Trägerabschnitte ein im Querschnitt offenes Profil aufweisen. Beispielsweise kann der Zwischenabschnitt und/oder der wenigstens eine Trägerabschnitt ein U-Profil aufweisen oder eine dazu ähnliche Querschnittskontur haben. Bevorzugt ist auch in diesem Fall der Zwischenabschnitt und/oder der wenigstens eine Trägerabschnitt mittels Tiefziehverfahren gefertigt. Der Zwischenabschnitt bzw. wenigstens eine oder beide Trägerabschnitte sind in diesem Fall Tiefziehteile.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Trägerabschnitte mit dem Zwischenabschnitt jeweils mittels wenigstens eines Verbindungselementes lösbar verbunden. Dadurch ist der Zwischenabschnitt an dem wenigstens einen Trägerabschnitt besonders stabil fixierbar, um im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges bei hoher Geschwindigkeit und großen Bodenunebenheiten sicher in der Fixierposition zu bleiben. In dieser Fixierposition ist ein möglicher nach außen stehender Anbau in eine Nicht-Gebrauchsstellung in das Kraftfahrzeug oder unterhalb des Unterbodens des Kraftfahrzeuges verborgen eingefahren bzw. eingebracht.
Das Verbindungselement kann beispielsweise als Bolzen, Gewindestift, Schraube oder dergleichen zylinderförmiges Element ausgebildet sein.
Es bietet sich an, dass das wenigstens eine Verbindungselement dem Zwischenabschnitt zugeordnet ist oder an dem Zwischenabschnitt angeordnet ist, so dass bei einem Wegbewegen des Zwischenabschnittes relativ von den Trägerabschnitten das wenigstens eine Verbindungselement an dem Zwischenabschnitt verbleibt, um bei einem Zurückbewegen in die Anlageposition des Zwischenelementes gegen die Trägerabschnitte wiederum in die Wirkstellung zu treten, und somit den Zwischenabschnitt gegen den wenigstens einen Trägerabschnitt lösbar zu fixieren. Hierdurch lässt sich das wenigstens eine Verbindungselement besonders gut von außen verborgen an dem Kraftfahrzeug bzw. den Stoßfängerquerträger realisieren.
Vor diesem Hintergrund ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zumindest einer der Trägerabschnitte als in Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers erstreckendes Hohlprofil mit wenigstens einem quer zur Längsrichtung verlaufenden Durchgang ausgebildet ist, in welchen das Verbindungselement unter Zwischenschaltung des Zwischenabschnittes eingebracht ist.
Beispielsweise können in dem Hohlprofil zwei Durchgangsöffnungen an sich gegenüberliegenden Wandungen des wenigstens einen Trägerabschnittes vorgesehen sein, durch welche der Durchgang gebildet ist, um darin das Verbindungselement einzubringen, insbesondere einzustecken, und mit einem Ende aus dem Durchgang herausragen zu lassen.
Es bietet sich an, dass ein Hülsenelement oder dergleichen hohlzylinderförmiges Verstärkungselement vorgesehen ist, welches den Durchgang umgibt und mit den Durchgang bildenden Wandungsabschnitten des Trägerabschnittes strukturell verbunden ist, beispielsweise mittels Schweißen, Nieten, Löten und/oder Schrauben mit den Wandungsabschnitten des Trägerabschnittes verbunden ist.
Die Hülsen wirken verstärkend auf den als Hohlprofil ausgebildeten wenigstens einen Trägerabschnitt, so dass im Bereich des durchgesteckten Verbindungselementes der Trägerabschnitt in seinem Hohlprofil einer möglichen Verformung des Hohlprofils durch das Verstärkungselement entgegengewirkt ist.
Es bietet sich an, dass das Hülsenelement oder dergleichen hohlzylinderförmige Verstärkungselement zumindest an einem Ende des Durchgangs mit einem kragenförmigen Abschnitt aus einer Öffnung einer der Wandungsabschnitte des Trägerabschnitts herausragt und gegen die Außenseite des einen Wandungsabschnittes anliegt. Dadurch ist einem Kollabieren des Profilquerschnittes des Trägerabschnittes im Falle einer Lasteinleitung bei einem Fahrzeugcrash besonders wirkungsvoll entgegengewirkt.
Bevorzugt ist dazu der kragenförmige Abschnitt gegen die Außenseite der Wandung wenigstens im Bereich der Öffnungsberandung in Anlage gebracht.
Weiterhin bietet es sich an, dass das Hülsenelement oder dergleichen hohlzylinderförmige Verstärkungselement aus einem Blechstreifen gefertigt ist, welcher beispielsweise durch Umformen hergestellt wird. Ein derartiges Umformteil ist kostengünstig zu realisieren und gewichtsmäßig relativ leicht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Sicherungsmittel vorgesehen, durch welche in einer Verriegelungsposition das Verbindungselement gegen ein ungewolltes Herausbewegen aus dem Durchgang gesichert ist. Dadurch ist der Zwischenabschnitt an dem wenigstens einen Trägerabschnitt fixiert und somit im angebauten Zustand des Stoßfängerquerträgers ein Herausbewegen des Zwischenabschnittes relativ gegenüber den karosseriefest angeordneten Trägerabschnitten verhindert, wenn die Sicherungsmittel an dem Verbindungselement in die Verriegelungsposition gebracht sind.
Die Sicherungsmittel können beispielsweise durch ein Federelement, einen Exzenter, Rastelement oder dergleichen Formschlusselement gebildet sein, welches in eine Kerbe, beispielsweise umlaufende Kerben, Schlitz, insbesondere umlaufenden Schlitz, Durchgangsbohrung oder dergleichen konturgeometrische Ausgestaltung an dem Verbindungselement in Eingriff gebracht werden kann, um dadurch ein Herausziehen des Verbindungselementes aus dem Durchgang, insbesondere dem Hülsenelement, zu verhindern.
Bevorzugt ist eine solche geometrische Ausgestaltung an dem Verbindungselement ergänzt durch einen kegelförmig ausgebildeten Endabschnitt, durch welchen ein Einfädeln des Verbindungselementes in den Durchgang, insbesondere das Hülsenelement oder dergleichen hohlförmige Verstärkungselement, erleichtert ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Betätigungsmechanismus vorgesehen, durch welchen die Sicherungsmittel aus der Verriegelungsposition bringbar sind bzw. gebracht werden. Durch Betätigung einer Handhabe kann beispielsweise der Betätigungsmechanismus aktiviert werden und dadurch die Sicherungsmittel aus der Verriegelungsposition herausgebracht werden, so dass das Verbindungselement aus dem Durchgang herausgezogen und damit der Zwischenabschnitt von dem wenigstens einen Trägerabschnitt gelöst wird. Insofern ist dadurch erreicht, dass der Zwischenabschnitt relativ gegenüber den Trägerabschnitten bewegt werden kann, beispielsweise von dem Fahrzeug nach außen wegbewegt werden kann.
Es bietet sich an, dass der Betätigungsmechanismus eine Fernbetätigung aufweist oder durch einen Fernbetätigungsmechanismus gebildet ist, so dass ein Bediener aus einem gewissen Abstand ein Betätigungselement betätigen kann und dadurch die Sicherungsmittel aus der Verriegelungsposition herausgebracht werden.
Bevorzugt sind wenigstens zwei Verbindungselemente der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen, mittels welchen der Zwischenabschnitt an dem wenigstens einen Trägerabschnitt lösbar verbunden ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es ferner vorgesehen sein, dass beide Trägerabschnitte mit jeweils wenigstens einem solchen Verbindungselement, vorzugsweise mit jeweils zwei derartiger Verbindungselemente, mit dem Zwischenabschnitt lösbar verbunden sind.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Baueinheit aus einem Stoßfängerquerträger der vorstehend beschriebenen Art und einem Gepäckträger, insbesondere Fahrradträger, welcher an einem Kraftfahrzeug verborgen mitführbar und zur Lastaufnahme in eine nach außen ausgestellte Position bringbar ist, indem der Zwischenabschnitt des Stoßfängerquerträgers aus seiner Verbindung mit dem wenigstens einen der Trägerabschnitte des Stoßfängerquerträgers heraus gebracht wird. Dadurch ist ein kompletter Zusammenbau von Stoßfängerquerträger und Gepäckträger vor der Endmontage des Kraftfahrzeuges vorab realisiert, so dass eine Vormontage der Baueinheit in einem anderen Werk stattfinden kann und dann die gesamte Baueinheit im Zuge der Endmontage des Kraftfahrzeuges mit wenig Aufwand an dem Fahrzeug montiert werden kann.
Bevorzugt sind dazu der Stoßfängerquerträger und der Gepäckträger in der gemeinsamen Baueinheit von unten an die hintere Bodenstruktur des Kraftfahrzeuges montierbar, was die Montage sowohl des Stoßfängerquerträgers als auch des Gepäckträgers erheblich vereinfacht. Durch die Montage der Baueinheit von unten am Unterboden des Kraftfahrzeuges ist zudem für den Gepäckträger ausreichend Bauraum vorhanden, um in der Nicht-Gebrauchsstellung unter den Unterboden von außen eingefahren und damit von außen verborgen zu sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bietet es sich an, dass die Baueinheit wenigstens einen Verbindungsabschnitt, Halter oder dergleichen Befestigungsteil aufweist, um von unten an die hintere Bodenstruktur eines Kraftfahrzeuges montiert zu werden. Dadurch ist die Montage der Baueinheit an das Kraftfahrzeug sicher und mit wenig Aufwand möglich.
Es bietet sich an, dass der Gepäckträger mit dem Zwischenabschnitt verbunden ist. Dadurch kann der Gepäckträger in technisch einfacher Weise und leicht handhabbar in die Gebrauchsstellung nach außen verfahren werden, indem dazu der Zwischenabschnitt ergriffen und nach außen gezogen wird.
Es bietet sich weiterhin an, dass der Zwischenabschnitt das nach außen weisende Ende des Gepäckträgers bildet. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges die Aufprallkraft an dem Zwischenabschnitt angreift, die Aufprallkraft von dem Zwischenabschnitt über die Trägerabschnitte auch gezielt in die Fahrzeugkarosserie geleitet wird. Der in der Nicht-Gebrauchsstellung innerhalb des Fahrzeuges liegende, beispielsweise unterhalb der Bodenstruktur der Fahrzeugkarosserie eingeschobene Gepäckträger ist dadurch vor Beschädigung geschützt. Auch können dadurch etwaige Beschädigungen der Heckklappe oder anderer heckseitig angeordneter Karosserieteile reduziert oder sogar gänzlich vermieden werden.
Bevorzugt sollten die Trägerabschnitte jeweils mit einem Deformationselement, einer sogenannten Crashbox verbunden sein, über welche der Stoßfängerquerträger dann mit der Fahrzeugkarosserie anbindbar ist bzw. angebunden wird. Bei Fahrt mit geringen Geschwindigkeiten ist dadurch sichergestellt, dass bei einem Aufprall des Kraftfahrzeuges die gesamte oder die weitgehend gesamte Aufprallenergie bereits in den Crashboxen abgebaut wird, so dass trotz des Aufpralls die Karosserie des Fahrzeuges im Wesentlichen frei von einwirkenden Aufprallkräften bleibt.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Hinterwagen mit einem Stoßfängerquerträger der vorstehend beschriebenen Art, insbesondere mit einer Baueinheit der vorstehend beschriebenen Art.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Stoßfängerquerträger der vorstehend beschriebenen Art, insbesondere einer Baueinheit der vorstehend beschriebenen Art.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
1 eine mögliche Ausführungsform eines Stoßfängerquerträgers für ein Kraftfahrzeug mit einem ausziehbaren Trägerabschnitt als Bestandteil eines Fahrradträgers, dargestellt in perspektivischer Darstellung anhand eines Hinterwagens eines Kraftfahrzeuges, wobei sich der Fahrradträger in Gebrauchsstellung befindet,
2 der Stoßfängerquerträger und der Fahrradträger gemäß der 1, integriert in den Hinterwagen des Kraftfahrzeuges gemäß der 1 in einer Ansicht von unten, wobei sich der Fahrradträger in Nicht-Gebrauchsstellung befindet,
3 die Einheit gemäß der 1 bestehend aus dem Fahrradträger und dem Stoßfängerquerträger in perspektivischer Darstellung,
4 der Stoßfängerquerträger gemäß der 2 in perspektivischer Darstellung,
5 den bewegbaren Zwischenabschnitt des Stoßfängerquerträgers gemäß der 2,
6a einen Schnitt durch den Stoßfängerquerträger gemäß der 2 entlang der Schnittlinie A-A der 4,
6b einen Schnitt durch den Stoßfängerquerträger gemäß der 2 entlang der Schnittlinie B-B gemäß der 4,
7 einen an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges anbindbaren Trägerabschnitt des Stoßfängerquerträgers gemäß der 2 in perspektivischer Darstellung und
8 der Stoßfängerquerträger gemäß der 1 zusammen mit einer möglichen Ausführungsform eines Fernbetätigungsmechanismus zum Entriegeln der Verbindung des beweglichen Zwischenabschnittes von den karosseriefesten Trägerabschnitten des Stoßfängerquerträgers in perspektivischer Darstellung.
1 zeigt – in schematischer Darstellung – einen Teil des Hinterwagens eines Kraftfahrzeuges 100. Dargestellt ist zumindest eine Bodenstruktur 120, insbesondere das hintere Bodenblech des Kraftfahrzeuges 100, sowie ein Teil dessen Hinterrahmens 130. Zur besseren Veranschaulichung sind Seitenwände der Karosserie 110 und eine mögliche Heckklappe des Kraftfahrzeuges 100 Weggelassen.
Wie aus der 1 ersichtlich ist, weist das Kraftfahrzeug 100 an seinem Hinterwagen einen Gepäckträger, insbesondere Fahrradträger 200 auf, welcher von dem Kraftfahrzeug 100 nach hinten absteht. In dieser Position befindet sich der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 in seiner Gebrauchsstellung und kann zum Mitführen von Gepäck bzw. Fahrrädern genutzt werden. Wie ferner aus der 1 ersichtlich ist, ist der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 im Bereich der Stoßfängereinrichtung 140 des Kraftfahrzeuges 100 aus dem Hinterwagen herausgefahren.
2 zeigt den Hinterwagen des Kraftfahrzeuges 100 in einer Unteransicht, wobei zum besseren Verständnis mit dem Pfeil 170 die Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 100 gezeigt ist.
In der 2 befindet sich der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 in seiner Nicht-Gebrauchsstellung und ist von außen verborgen in das Fahrzeug 100 eingeschoben, insbesondere unter die hintere Bodenstruktur 120 des Kraftfahrzeuges 100 eingeschoben. Wie ferner aus der 2 ersichtlich ist, befindet sich der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 bevorzugt in der eingeschobenen Stellung bzw. Nicht-Gebrauchsstellung zwischen den beiden seitlichen Hinterrahmen 130.
Der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 stützt sich in Fahrzeugquerrichtung auf einem Verbindungselement, insbesondere Befestigungsrahmen 16, ab, welcher endseitig mit den seitlichen Hinterrahmen 130 der Fahrzeugkarosserie 110 strukturell verbunden ist, beispielsweise mittels Schweißen, Nieten, Löten und/oder Schrauben verbunden ist.
Wie aus der 2 ferner ersichtlich ist, ist der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 an seinem hinteren Ende mit einem Teil eines hinteren Stoßfängerquerträgers 1 verbunden, insbesondere mittels Schweißen, Nieten, Löten und/oder Schrauben verbunden. Bevorzugt ist an dem Teil des Stoßfängerquerträgers 1 auch ein Teil 160 der Bumper-Fascia 150 des Kraftfahrzeuges 100 angeordnet, wie beispielsweise aus der 1 ersichtlich ist. Bevorzugt ist das Teil des Stoßfängerquerträgers 1 mittels wenigstens eines Halteelementes 17 mit dem Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 verbunden.
Die Halteelemente 17 können aus Stahlblech, Aluminium, Magnesium oder Kunststoff oder einer Kombination dieser Werkstoffe hergestellt sein. Zur Herstellung kann ein Tiefziehen, Gießen, Extruhieren oder dergleichen Urformverfahren eingesetzt sein.
Das mit dem Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 verbundene Teil des Stoßfängerquerträgers 1 ist ein Zwischenabschnitt 4 des Stoßfängerquerträgers 1, welcher zwischen zwei Trägerabschnitten 2, 3 des Stoßfängerquerträgers angeordnet ist. Die Trägerabschnitte 2 und 3 sind jeweils mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges 100, insbesondere mit dem seitlichen Hinterrahmen 130 der Fahrzeugkarosserie strukturell verbunden.
Bevorzugt ist der jeweilige Trägerabschnitt 2 bzw. 3 unter Zwischenschaltung eines Deformationselementes 18, einer sogenannten Crashbox, mit dem jeweiligen Hinterrahmen 130 verbunden, so dass bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges 100 die Aufprallenergie von dem Stoßfängerquerträger 1 zuerst in die Deformationselemente 18 gelangt. Erst wenn das Energieabbauvermögen des jeweiligen Deformationselementes 18 erschöpft ist, wird somit die verbleibende Aufprallenergie in den jeweiligen Hinterrahmen 130 eingeleitet.
Bevorzugt sind die Deformationselemente 18 jeweils in der Weise dimensioniert, dass bei einem Heckaufprall des Kraftfahrzeuges mit geringer Geschwindigkeit die Aufprallenergie weitgehend oder vollständig in den jeweiligen Deformationselementen 18 abgebaut wird.
Bevorzugt weisen die Deformationselemente 18 an ihrem dem Hinterrahmen 130 zugewandten Ende eine Ankerplatte 19 auf, so dass durch die jeweilige Ankerplatte 19 und ein zugehöriges Verbindungselement an dem jeweiligen Hinterrahmen 130 eine Flanschverbindung realisiert ist, welche beispielsweise mittels Schrauben zusammengefügt werden kann.
3 zeigt den Stoßfängerquerträger 1 zusammen mit Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 zusammen montiert, wobei Stoßfängerquerträger 1 und Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 eine vormontierte Einheit bilden.
Wie beispielsweise aus den 1 und 2 ersichtlich ist, kann der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 von der Nicht-Gebrauchsstellung (2), in welcher der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 verborgen in dem Fahrzeug mitgeführt wird, in die Gebrauchsstellung (1) ausgefahren werden, in welcher der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 in einer nach hinten ausgezogenen Position sich befindet und im Wesentlichen horizontal liegt.
Der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 ist in der Gebrauchsstellung in dem Bereich des Stoßfängerquerträgers 1 nach außen ausgezogen, wobei der Stoßfängerquerträger 1 dreiteilig ausgeführt ist und der Zwischenabschnitt 4 des Stoßfängerquerträgers 1 zusammen mit Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 nach außen ausgestellt ist.
Es ist der Zwischenabschnitt 4 mit den Trägerabschnitten 2 und 3 des Stoßfängerquerträgers 1 bevorzugt in der Weise lösbar verbunden, dass bei einer quer zur Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers 1 an dem Zwischenabschnitt 4 angreifenden Kraft F1 kraftübertragend auf die Trägerabschnitte 2 und 3 wirkt und bei einer im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtung wirkenden Kraft F2 der Zwischenabschnitt 4 relativ gegenüber den Trägerabschnitten 2 und 3 bewegbar ist. Die Kräfte F1 und F2 sind beispielhaft in der 3 eingezeichnet.
4 zeigt den Stoßfängerquerträger 1 in Alleinstellung. Es ist der Stoßfängerquerträger 1 mit seinem Zwischenabschnitt 4 und seinen seitlichen Trägerabschnitten 2 und 3 dargestellt, wobei an den Trägerabschnitten 2 und 3 jeweils sich in Fahrtrichtung 170 das längserstreckende Deformationselement befindet, an deren in Fahrtrichtung 170 weisendes Ende jeweils die Ankerplatte 19 angeordnet ist.
Wie beispielsweise aus 5 ersichtlich ist, sind an dem Zwischenabschnitt 4 des Stoßfängerquerträgers 1 an seinen seitlichen Enden jeweils wenigstens ein Verbindungselement 5, vorzugsweise jeweils zwei Verbindungselemente 5, angeordnet.
6a und 6b zeigen in Schnittdarstellungen den Aufbau der Verbindung des Zwischenabschnittes 4 über die Verbindungselemente 5 an dem jeweiligen Trägerabschnitt 2 bzw. 3, wobei die 6a einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß der 4 und die 6b einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B gemäß der 4 dargestellt.
Nachfolgend wird am Beispiel der 6a und 6b die Verbindung von Zwischenabschnitt 4 und dem Trägerabschnitt 2 unter Nutzung der Verbindungselemente 5 beschrieben. Die Verbindung gemäß der 6a und 6b zwischen dem Zwischenabschnitt 4 und dem Trägerabschnitt 2 ist bevorzugt in gleicher Weise auch zwischen den Zwischenabschnitt 4 und dem Trägerabschnitt 3 realisiert. Bevorzugt sind auch zwischen dem Trägerabschnitt 3 und dem Zwischenabschnitt 4 wenigstens zwei Verbindungselemente 5 vorgesehen, wie dies beispielsweise aus der 6b am Beispiel des Trägerabschnittes 2 und des Zwischenabschnittes 4 ersichtlich ist.
Der Einfachheit halber wird nachfolgend lediglich auf eines der Verbindungselemente 5 Bezug genommen, um die Art der Verbindung zwischen dem Zwischenabschnitt 4 und dem Trägerabschnitt 2 bzw. 3 unter Wirkung der Verbindungselemente 5 zu beschreiben.
Wie aus der 6a ersichtlich ist, überlappen sich Zwischenabschnitt 4 und jeweiliger Trägerabschnitt 2 bzw. 3 endseitig zumindest teilweise an einem Überlappungsabschnitt 20 des Zwischenabschnitts 4. Sofern der Zwischenabschnitt 4 von der ausgestellten Stellung hin zu der Stellung bewegt ist, in welcher der Zwischenabschnitt 4 in Verbindung mit den Trägerabschnitten 2 und 3 gelangt, liegt bereits durch die Überlappung von Zwischenabschnitt 4 und jeweiligem Trägerabschnitt 2 bzw. 3 eine Formschlussbildung vor.
Das Verbindungselement 5 ist bevorzugt in Art eines Bolzens ausgebildet, welcher seinem einen Ende einen erweiterten Kopf aufweist, wobei der Bolzen mit seinem Kopf in Anlage gegen den Überlappungsabschnitt 20 des Zwischenabschnittes 4 gelangt oder daran strukturell, beispielsweise mittels Schweißen oder Löten verbunden ist.
Der Trägerabschnitt 2 wie auch der Trägerabschnitt 3 sind bevorzugt als Hohlprofil mit wenigstens einem quer zur Längsrichtung verlaufenden Durchgang 6 ausgebildet, in welchen das Verbindungselement 5 unter Zwischenschaltung des Zwischenabschnittes 4, vorzugsweise an seinem Überlappungsabschnitt 20, eingebracht ist. Das Verbindungselement 5 steht dazu bevorzugt mit seinem einen Ende aus dem Durchgang 6 heraus.
Wie insbesondere aus der vergrößerten Darstellung der 6b ersichtlich ist, ist ein Hülsenelement 11 vorgesehen, welches den Durchgang 6 umgibt und mit den Durchgang 6 bildenden Wandungsabschnitten 9 und 10 des Trägerabschnitts 2 strukturell verbunden ist. Die Verbindung kann eine Schweißverbindung 21 sein, wie beispielsweise aus der 6a ersichtlich ist. Der Durchgang 6 verläuft durch eine Öffnung 7 in dem Wandungsabschnitt 9 und eine Öffnung in dem Wandungsabschnitt 10.
Wie insbesondere aus der 6b wiederum ersichtlich ist, weist das Hülsenelement 11 an einem Ende des Durchganges 6 einen kragenförmigen Abschnitt 12 auf, welcher aus einer Öffnung 7 des Wandungsabschnittes 9 herausragt und gegen die Außenseite 13 des Wandungsabschnittes 9 anliegt.
Bevorzugt stützt sich das Hülsenelement 11 mit seinem anderen Ende gegen die Innenseite der Wandung 10 des Trägerabschnittes 2 ab.
Die 6b zeigt ferner, dass der Stoßfängerquerträger 1, insbesondere die Trägerabschnitte 2 und 3, aber auch der Zwischenabschnitt 4 durch ein im Querschnitt geschlossenes Profil gebildet sein kann, wobei der Querschnitt beispielsweise trapezförmig ausgebildet sein kann.
Wie aus den 6a und 6b ferner ersichtlich ist, weist das Verbindungselement 5 an seinem nach außen stehenden Ende eine Kerbe 22, vorzugsweise umlaufende Kerbe auf, in welche ein (in den 6a und 6b nicht dargestelltes) Federelement, Exzender oder dergleichen Arretierelement bzw. Rastelement aufgenommen werden kann, um das Verbindungselement 5 gegen ein Lösen aus der Verbindung von Trägerabschnitt 2 bzw. 3 und Zwischenabschnitt zu sichern.
Auch kann das Verbindungselement 5 an seinem freien Ende in Art einer Kegelspitze 23 ausgebildet sein, um ein Einführen des Verbindungselementes in den Durchgang 6 zu erleichtern.
7 zeigt den Trägerabschnitt 2 in Alleinstellung. Es ist darin eine mögliche Ausführungsform eines mit der Kerbe 22 an dem Verbindungselement 5 in Wirkstellung bringbaren Sicherungsmittel 14 in Art eines Federelementes 24 ausgebildet ist, welches mit der Kerbe 22 in Wirkstellung tritt und dadurch das Verbindungselement 5 gegen Lösen sichert.
Wie ferner aus der 8 ersichtlich ist, kann ein Betätigungsmechanismus 15 vorgesehen sein, mittels welchem das Sicherungsmittel 14 aus seiner Verriegelungsposition bezüglich des Verbindungselementes 5 herausgebracht wird. Der Betätigungsmechanismus 15 ist bevorzugt als Fernbetätigungsmechanismus ausgebildet, wobei ein Hebel 26 vorgesehen ist, welcher durch einen Benutzer betätigbar ist. Über einen mit dem Hebel 26 verbundenen Bowdenzug 25 kann das Sicherungsmittel 14 von seiner Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition gebracht werden, so dass das Verbindungselement 5 aus dem Durchgang 6 herausbewegbar ist.
Der Hebel 26 kann beispielsweise im Kofferraum des Kraftfahrzeuges angeordnet sein.
Um nunmehr den Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 von der Nicht-Gebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung ausfahren zu können, ist somit mittels des Hebels 26 und des Betätigungsmechanismus 15 das Sicherungsmittel 14 in Entriegelungsposition zu bringen und damit das Verbindungselement 5 bzw. sämtliche Verbindungselemente 5 aus ihrem jeweiligen Durchgang 6 herausbewegbar. Sofern nun ein Benutzer an dem Zwischenabschnitt 4 zieht, ist der Gepäckträger bzw. Fahrradträger 200 aus seiner Nicht-Gebrauchsstellung in die nach außen gestellte Gebrauchsstellung herausziehbar.
Wie beispielsweise aus der 3 ersichtlich ist, kann als Unterstützungskraft die Kraft eines Federelements 27, insbesondere einer Druckfeder, welche bei einem Einfahren des Gepäckträgers bzw. Fahrradträgers 200 von der Gebrauchsstellung in die Nicht-Gebrauchsstellung gespannt wird und bei einem erneuten Herausziehen des Gepäckträgers bzw. Fahrradträgers 200 von der Nicht-Gebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung durch ihre Federkraft unterstützend wirkt.
Bezugszeichenliste

1: Stoßfängerquerträger
2: Trägerabschnitt
3: Trägerabschnitt
4: Zwischenabschnitt
5: Verbindungselement
6: Durchgang
7: Öffnung
8: Öffnung
9: Wandung
10: Wandungsabschnitt
11: Hülsenelement
12: kragenförmiger Abschnitt
13: Außenseite
14: Sicherungsmittel
15: Betätigungsmechanismus
16: Befestigungsrahmen
17: Halteelement
18: Deformationselement
19: Ankerplatte
20: Überlappungsabschnitt
21: Schweißverbindung
22: Kerbe
23: Kegelspitze
24: Federelement
25: Bowdenzug
26: Hebel
27: Federelement
100: Kraftfahrzeug
110: Karosserie
120: Bodenstruktur
130: Hinterrahmen
140: Stoßfängereinrichtung
150: Bumper-Fascia
160: Teil des Bumper-Fascia
170: Pfeil (Vorwärtsfahrtrichtung)
200: Fahrradträger
F1: Kraft
F2: Kraft

Claims

Stoßfängerquerträger (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei an der Karosserie (110) eines Kraftfahrzeuges (100) anbindbaren Trägerabschnitten (2, 3) und mit einem dazwischen liegenden Zwischenabschnitt (4), welcher mit wenigstens einem, vorzugsweise beiden Trägerabschnitten (2, 3) lösbar verbunden ist, so dass bei einer quer zur Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers (1) an dem Zwischenabschnitt (4) angreifenden Kraft (F1) der Zwischenabschnitt (4) kraftübertragend auf den wenigstens einen der Trägerabschnitte (2, 3) wirkt und bei einer im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtung wirkenden Kraft (F2) der Zwischenabschnitt (4) relativ gegenüber den Trägerabschnitten (2, 3) bewegbar ist.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenabschnitt (4) und jeweiliger Trägerabschnitt (2, 3) durch Formschlussbildung miteinander lösbar verbunden sind.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenabschnitt (4) und jeweiliger Trägerabschnitt (2, 3) sich endseitig zumindest teilweise überlappen.
Stoßfängerquerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenabschnitt (4) und/oder wenigstens einer der Trägerabschnitte (2, 3) als Hohlprofil ausgebildet sind.
Stoßfängerquerträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerabschnitte (2, 3) mit dem Zwischenabschnitt (4) jeweils mittels wenigstens eines Verbindungselementes (5) lösbar verbunden sind.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Trägerabschnitte (2, 3) als in Längsrichtung des Stoßfängerquerträgers (1) erstreckendes Hohlprofil mit wenigstens einem quer zur Längsrichtung verlaufenden Durchgang (6) ausgebildet ist, in welchen das Verbindungselement (5) unter Zwischenschaltung des Zwischenabschnittes (4) eingebracht ist.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hülsenelement (11) oder dergleichen hohlzylinderförmiges Verstärkungselement vorgesehen ist, welches den Durchgang (6) umgibt und mit den Durchgang (6) bildenden Wandungsabschnitten (9, 10) des Trägerabschnitts (2) strukturell verbunden ist.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (11) oder dergleichen hohlzylinderförmige Verstärkungselement zumindest an einem Ende des Durchganges (6) mit einem kragenförmigen Abschnitt (12) aus einer Öffnung (7) einer der Wandungsabschnitte (9, 10) des Trägerabschnitts (2) herausragt und gegen die Außenseite (13) des einen Wandungsabschnittes (9) anliegt.
Stoßfängerquerträger nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsmittel (14) vorgesehen sind, durch welche in einer Verriegelungsposition das Verbindungselement (5) gegen ein ungewolltes Herausbewegen aus dem Durchgang (6) gesichert ist.
Stoßfängerquerträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsmechanismus (15), insbesondere eine Fernbetätigung, vorgesehen ist, durch welchen die Sicherungsmittel (14) aus der Verriegelungsposition herausbringbar sind.
Baueinheit aus einem Stoßfängerquerträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Gepäckträger, insbesondere Fahrradträger (200), welcher an einem Kraftfahrzeug (100) verborgen mitführbar und zur Lastaufnahme in eine nach außen ausgestellte Position bringbar ist, indem der Zwischenabschnitt (4) des Stoßfängerquerträgers (1) aus seiner Verbindung mit dem wenigstens einen der Trägerabschnitte (2) des Stoßfängerquerträgers (1) herausgebracht wird.
Baueinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gepäckträger, insbesondere der Fahrradträger (200), mit dem Zwischenabschnitt (4) verbunden ist.
Baueinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit wenigstens einen Verbindungsabschnitt, Halter oder dergleichen Befestigung (16) aufweist, um von unten an die hintere Bodenstruktur (120) des Kraftfahrzeugs (100) montiert zu werden.
Hinterwagen mit einem Stoßfängerquerträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere mit einer Baueinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13.
Kraftfahrzeug (100) mit einem Stoßfängerquerträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere mit einer Baueinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13.