DE102012008832A1 - Front structure for motor vehicle, comprises guide element supported on bumper cross beam through lever arm that is bumper bracket, whose upper end is elastically displaceable in vehicle longitudinal direction in event of collision - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorbaustruktur bzw. ein Frontendmodul eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a front structure or a front end module of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Für einen verbesserten Fußgängerschutz bei Kollisionen insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich können in der Vorbaustruktur eines Kraftfahrzeuges zum Beispiel zwischen der relativ weichen, nachgiebigen Stoßfänger-Abdeckung und dem dahinter angeordneten Stoßfänger-Querträger Deformationselemente vorgesehen sein. Abhängig von der Konstruktion des Vorbaus des Fahrzeuges sind jedoch die Fußgängerschutz-Deformationselemente oftmals nicht optimal zu positionieren. So sind insbesondere die Stoßfängerabdeckung und das Kühlerschutzgitter starr am Kunststoff-Montageträger angebunden, um ein gleichmäßiges Fugenbild am Übergang zwischen Stoßfängerabdeckung und Kühlerschutzgitter zu gewährleisten. Eine solche starre Anbindung ist jedoch aus Sicht des Fußgängerschutzes nachteilig.For improved pedestrian protection in the case of collisions, in particular in the lower speed range, deformation elements can be provided in the front structure of a motor vehicle, for example between the relatively soft, resilient bumper cover and the bumper cross member arranged behind it. However, depending on the construction of the stem of the vehicle, the pedestrian protection deformation elements are often not optimally positioned. In particular, the bumper cover and the radiator grille are rigidly connected to the plastic mounting bracket to ensure a uniform joint pattern at the transition between bumper cover and radiator grille. However, such a rigid connection is disadvantageous from the perspective of pedestrian protection.
Aus der
Durch die starre Anbindung der Stoßfängerabdeckung und des Kühlerschutzgitters ergibt sich eine lagegenau Positionierung mit entsprechend gleichmäßiger Übergangsfuge zwischen der Stoßfängerabdeckung und dem Kühlerschutzgitter. Dadurch ergibt sich eine in der Fahrzeuglängsrichtung im Kollisionsfall starre, unnachgiebige Struktur und aufgrund der auskragenden Anbindung zum Kunststoff-Montageträger eine ungünstige Nachgiebigkeit in der Fahrzeughochrichtung.The rigid connection of the bumper cover and the radiator grille results in a positionally accurate positioning with a corresponding uniform transition joint between the bumper cover and the radiator grille. This results in a rigid in the vehicle longitudinal direction in the event of a collision, unyielding structure and due to the cantilevered connection to the plastic mounting bracket unfavorable compliance in the vehicle vertical direction.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorbaustruktur eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, bei der mit baulich einfachen, kostengünstigen Mitteln der Fußgängerschutz verbessert werden kann.The object of the invention is to provide a front structure of a motor vehicle, in which can be improved with structurally simple, inexpensive means of pedestrian protection.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass milder aus der
Erfindungsgemäß wird also eine Führungselement-Anbindung mit richtungsabhängiger Festigkeit/Nachgiebigkeit bereitgestellt. Unter richtungsabhängiger Festigkeit/Nachgiebigkeit ist zu verstehen, dass im normalen Fahrbetrieb die Stoßfängerabdeckung und/oder das Kühlerschutzgitter ausreichend bauteilsteif am Führungselement abgestützt sind, jedoch im Kollisionsfall das Führungselement in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten nachgiebig gestaltet ist.According to the invention, therefore, a guide element connection with direction-dependent strength / compliance is provided. Under directional strength / compliance is to be understood that in normal driving the bumper cover and / or the radiator grille are sufficiently rigid component supported on the guide element, but in the event of a collision, the guide element in the vehicle longitudinal direction is designed to yield to the rear.
Auf diese Weise ist das Führungselement im normalen Fahrbetrieb in sämtlichen Raumrichtungen ausreichend starr ausgeführt, um eine optisch einwandfreie Positionierung der Stoßfängerabdeckung und/oder des Kühlerschutzgitters zu erreichen. Im Fußgänger-Kollisionsfall ist dagegen das Führungselement aufgrund seiner Anbindung am darunter gelegenen Stoßfänger-Querträger in der Fahrzeuglängsrichtung nachgiebiger ausgeführt, wodurch der Fußgängerschutz verbessert ist.In this way, the guide element is designed in the normal driving in all spatial directions sufficiently rigid in order to achieve a visually perfect positioning of the bumper cover and / or the radiator grille. In pedestrian collision case, however, the guide element is designed to be compliant due to its connection to the underlying bumper cross member in the vehicle longitudinal direction, whereby the pedestrian protection is improved.
Für eine im Kollisionsfall gleichmäßige Energieverteilung sowie Energieabsorption sowie für eine einwandfreie Positionierung der Anbauteile ist es von Vorteil, wenn das Führungselement als eine, in der Fahrzeugquerrichtung durchgängig über die gesamte Fahrzeugbreite verlaufende Führungsleiste ausgeführt ist. Diese kann bevorzugt über mehrere, in der Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Hebelarme auf dem Stoßfänger-Querträger abgestützt sein.For a uniform energy distribution and energy absorption in the event of a collision and for a perfect positioning of the attachments, it is advantageous if the guide element is designed as a, in the vehicle transverse direction consistently over the entire vehicle width extending guide bar. This can preferably be supported on the bumper cross member via a plurality of lever arms spaced apart from one another in the vehicle transverse direction.
Bevorzugt kann der zumindest eine Hebelarm in der Fahrzeughochrichtung bauteilsteif und starr sowie in der Fahrzeuglängsrichtung nachgiebig ausgebildet sein. Der Hebelarm kann beispielhaft ein hochkant aufgestellter Biegeträger sein, dessen unteres Ende starr am Stoßfänger-Querträger angebunden ist und dessen oberes, mit der Führungsleiste verbundenes Ende im Kollisionsfall elastisch oder plastisch in der Fahrzeuglängsrichtung verlagert werden kann.Preferably, the at least one lever arm in the vehicle vertical direction can be designed rigid and rigid and yielding in the vehicle longitudinal direction. By way of example, the lever arm can be an upright bending beam whose lower end is rigidly connected to the bumper cross member and whose upper, connected to the guide rail end in case of collision elastic or plastic can be displaced in the vehicle longitudinal direction.
Der Stoßfänger-Querträger und das Führungselement kann frontseitig vor einem rahmenförmigen Kunststoff-Montageträger angeordnet sein. Am Kunststoff-Montageträger sind die Anbauteile der Vorbaustruktur positionsrichtig gelagert, beispielsweise eine Scheinwerfereinheit oder ein Kühleraggregat. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist jedoch das Führungselement gänzlich ohne direkte Anbindung am Montageträger, sondern vielmehr in der Fahrzeugquerrichtung durchgängig über einen freien Deformationsraum davon beabstandet.The bumper cross member and the guide member may be arranged frontally in front of a frame-shaped plastic mounting bracket. At the plastic mounting bracket, the attachments of the stem structure are mounted in the correct position, such as a headlamp unit or a radiator unit. In contrast to the prior art, however, the guide element is entirely without direct connection to the mounting bracket, but rather in the vehicle transverse direction throughout a free deformation space spaced therefrom.
Die Stoßfängerabdeckung und das Kühlerschutzgitter können zwei voneinander separate Bauteile sein. Diese können in der Zusammenbaulage an einander zugewandten Randbereichen unter Bildung einer Übergangsfuge aneinandergrenzen. Für ein gleichmäßiges Fugenbild können die Stoßfängerabdeckung und das Kühlerschutzgitter außerdem über angeformte Anschlussprofile miteinander in Verbindung, z. B. Steckverbindung, sein. Bei einer geometrisch besonders einfachen Steckverbindung kann das Anschlussprofil der Stoßfängerabdeckung eine angeformte, nach vorne offene rillenförmige Aufnahmeleiste aufweisen. Diese kann horizontal ausgerichtet sein sowie in der Fahrzeugquerrichtung verlaufen. In der Aufnahmeleiste der Stoßfängerabdeckung kann ein dazu korrespondierender Randsteg des Kühlerschutzgitters eingesteckt sein, der am unteren Randbereich des Kühlerschutzgitters ausgebildet ist.The bumper cover and the radiator grille may be two separate components. These can adjoin one another in the assembly position on mutually facing edge regions to form a transition joint. For a uniform joint pattern, the bumper cover and the radiator grille can also be connected via molded connection profiles with each other, for. B. connector, his. In a geometrically particularly simple plug connection, the connection profile of the bumper cover may have an integrally formed, groove-like receiving strip open at the front. This can be aligned horizontally and run in the vehicle transverse direction. In the receiving strip of the bumper cover, a corresponding edge web of the radiator grille may be inserted, which is formed at the lower edge region of the radiator grille.
Für eine einwandfreie Ausrichtung können die Anschlußprofile der Stoßfängerabdeckung und des Kühlerschutzgitters außerdem karosseriefest abgestützt, und zwar auf dem oben erwähnten Führungselement. Hierzu kann die Aufnahmeleiste der Stoßfängerabdeckung in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten durch einen weiteren Randsteg verlängert sein. Der Randsteg kann in einer weiteren Steckverbindung mit einer korrespondierenden rillenförmigen Ausnehmung des Führungselements eingesteckt sein.For proper alignment, the connection profiles of the bumper cover and the radiator grille can also be supported on the body, on the above-mentioned guide member. For this purpose, the receiving strip of the bumper cover can be extended in the vehicle longitudinal direction to the rear by another edge web. The edge web can be inserted in a further plug connection with a corresponding groove-shaped recess of the guide element.
Allgemein ausgedrückt kann zur lagerichtigen Positionierung die Stoßfängerabdeckung und/oder das Kühlerschutzgitter einen Halterungsabschnitt, etwa einen durchgängig in der Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Haltesteg bzw. Randsteg, aufweisen, der unmittelbar am Führungselement befestigbar ist. Der Haltesteg kann beispielhaft in Steckverbindung mit einer am Führungselement ausgebildeten Gegenkontur sein. Gegebenenfalls kann die Stoßfängerabdeckung und/oder das Kühlerschutzgitter zusätzlich noch kraft-, stoff- oder formschlüssig verbunden sein.In general terms, for the correct positioning, the bumper cover and / or the radiator grille may have a mounting portion, such as a retaining web or edge web extending continuously in the vehicle transverse direction, which can be fastened directly to the guide element. The holding web can be an example in plug connection with a formed on the guide element mating contour. Optionally, the bumper cover and / or the radiator grille additionally be non-positively, material or positively connected.
Zur weiteren Verbesserung des Fußgängerschutzes kann zwischen der vordere Stirnseite des Stoßfänger-Querträgers und der Stoßfängerabdeckung ein zusätzliches Deformationselement angeordnet sein. Das zusätzliche Deformationselement kann aus geschäumtem Kunststoff oder aus dünnwandigen Blechprofilen ausgebildet sein. Bevorzugt erstreckt sich dieses zusätzliche Deformationselement durchgängig quer entlang des Stoßfänger-Querträgers. Das zusätzliche, an der Frontseite des Stoßfänger-Querträgers angeordnete Deformationselement bildet zusammen mit dem oberhalb des Stoßfänger-Querträgers angeordneten Führungselement ein Fußgängerschutzsystem. Diese können in etwa parallel zueinander in der Fahrzeugquerrichtung durchgängig verlaufen, so dass sich im Kollisionsfall eine noch gleichmäßigere Energieverteilung sowie Energieabsorption ergibt. Darüber hinaus kann das zusätzliche Deformationselement zusammen mit dem Hebelarm und/oder dem Führungselement eine Baueinheit bzw. eine Vormontageeinheit bilden. Besonders bevorzugt kann das zusätzliche Deformationselement und der zumindest eine Hebelarm materialeinheitlich und einstückig als ein tiefgezogenes Blechteil ausgebildet sein oder der Hebelarm z. B. mittels einer Schweißverbindung am Deformationselement angefügt sein. Alternativ kann der Hebelarm auch einteilig mit dem Stoßfänger-Querträger ausgebildet sein oder das Führungselement ein integraler Bestandteil der Stoßfängerabdeckung oder des Kühlerschutzgitters sein.To further improve the pedestrian protection can be arranged between the front end face of the bumper cross member and the bumper cover an additional deformation element. The additional deformation element may be formed of foamed plastic or thin-walled sheet metal profiles. Preferably, this additional deformation element extends continuously across the bumper cross member. The additional, arranged on the front side of the bumper cross member deformation element forms together with the arranged above the bumper cross member guide element a pedestrian protection system. These can be continuous in approximately parallel to each other in the vehicle transverse direction, so that in the event of a collision even more even energy distribution and energy absorption results. In addition, the additional deformation element together with the lever arm and / or the guide element form a structural unit or a pre-assembly unit. Particularly preferably, the additional deformation element and the at least one lever arm can be formed of the same material and in one piece as a deep-drawn sheet metal part or the lever arm z. B. be added by means of a welded connection on the deformation element. Alternatively, the lever arm may also be formed integrally with the bumper cross member or the guide element may be an integral part of the bumper cover or the radiator grille.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Führungselement und der zumindest eine Hebelarm materialeinheitlich und einstückig z. B. als Kunststoffspritzguß-Bauteil gefertigt sein. In diesem Fall kann der Hebelarm mit seinem unteren Ende z. B. über eine Schraubverbindung am Stoßfänger-Querträger oder am Deformationselement befestigt werden.In a further embodiment, the guide element and the at least one lever arm of the same material and in one piece z. B. be made as a plastic injection molded component. In this case, the lever arm with its lower end z. B. are fastened via a screw on the bumper cross member or the deformation element.
In einer alternativen Ausführungsform kann der zumindest eine Hebelarm zweischenklig mit einem in der Fahrzeuglängsrichtung vorderen Vertikalschenkel und einem hinteren schräggestellten Schenkel ausgeführt sein, die an dem Führungselement zusammenlaufen. Der vordere Vertikalschenkel des Hebelarms kann am Deformationselement oder am Stoßfänger-Querträger angeformt sein, während der hintere Hebelarm-Schenkel z. B. am oberen Randflansch des Stoßfänger-Querträgers angebunden sein kann.In an alternative embodiment, the at least one lever arm can be embodied in two sections with a vertical leg in the vehicle longitudinal direction and a rear, inclined leg which converge on the guide element. The front vertical leg of the lever arm may be formed on the deformation element or the bumper cross member, while the rear lever arm leg z. B. can be connected to the upper edge flange of the bumper cross member.
Von wesentlicher Bedeutung ist es, dass die Anbindung des Führungselements eine richtungsabhängige Festigkeit/Nachgiebigkeit aufweist: So kann das Führungselement im normalen Fahrbetrieb mit der Stoßfänger-Gewichtskraft belastet sein. Dadurch wirkt auf die Anbindung des Führungselements ein in der Fahrtrichtung nach vorne gerichtetes Moment. Im Kollisionsfall wird dagegen das Führungselement mit einer Aufprallkraft belastet. Dadurch wirkt auf die Anbindung des Führungselements ein in der Fahrtrichtung nach hinten wirkendes Moment.It is essential that the connection of the guide element has a direction-dependent strength / compliance: Thus, the guide element in normal driving with the bumper weight be loaded. As a result, acts on the connection of the guide element in the direction of travel forward moment. In the event of a collision, however, the guide element is loaded with an impact force. This acts on the connection of the guide element in the direction of travel to the rear acting moment.
Erfindungsgemäß ist in der Fahrtrichtung nach vorne eine steifere Anbindung durch Abstützung des Hebelarms erreicht, als in der Fahrtrichtung nach hinten beim Aufprall Entsprechend kann das Moment aufgrund des Stoßfänger-Gewichts nach vorne verhältnismäßig steif abgefangen werden. Dies wird beispielhaft durch ein Widerlager erreicht, das dem Führungselement in der Fahrtrichtung vorgelagert ist. Das Widerlager stellt im normalen Fahrbetrieb eine Abstützung des Stoßfängergewichts bereit. Beispielhaft kann das Widerlager Bestandteil des Stoßfänger-Querträgers sein.According to the invention, a stiffer connection is achieved in the direction of travel to the front by supporting the lever arm, as in the direction of travel to the rear during impact Accordingly, the moment due to the bumper weight forward are relatively stiff intercepted. This is achieved, for example, by an abutment, which is upstream of the guide element in the direction of travel. The abutment provides a support of the bumper weight in normal driving. By way of example, the abutment may be part of the bumper cross member.
Bei Belastung des Führungselements mit dem Aufprallmoment wird dagegen ein Ausweichen des Hebelarms entgegen der Fahrtrichtung vergleichsweise erleichtert. In diesem Fall kann der Hebelarm behinderungsfrei nach hinten entgegen der Fahrtrichtung ausgelenkt werden. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.When loading the guide element with the impact moment, however, a deflection of the lever arm against the direction of travel is comparatively easier. In this case, the lever arm can be deflected without hindrance to the rear against the direction of travel. The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:Show it:
In der
Der oben erwähnte rahmenförmige Kunststoff-Montageträger
Die Stoßfängerabdeckung
Die in der Fahrzeugrichtung y quer verlaufende Führungsleiste
An seiner, der Stoßfängerabdeckung
Demzufolge wirkt im Kollisionsfall der Aufprallimpulls A sowohl auf die Stützleiste
In den
In der
In der
Generell ausgedrückt ist es von wesentlicher Bedeutung, dass die Anbindung der Führungsleiste
So ist in der
So is in the
In der
In der
Es wird also erfindungsgemäß in der Fahrtrichtung nach vorne eine steifere Anbindung durch eine Abstützung des Hebelarms
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008048039 A1 [0003, 0007] DE 102008048039 A1 [0003, 0007]
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Legal Events
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R003 | Refusal decision now final |