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Die Erfindung betrifft einen Kraftwagenbug eines Personenkraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Aus der
DE 103 24 514 A1 ist bereits eine Halteanordnung bekannt, bei welcher ein Verkleidungsteil eines Stoßfängers an einen Kraftwagenbug eines Personenkraftwagens gehalten ist. Zur Halterung des Verkleidungsteils ist dabei eine Halteeinrichtung vorgesehen, unter deren Vermittlung das Verkleidungsteil an einem rohbauseitigen Halteelement in Form einer Fahrzeugrahmenkonstruktion gehalten ist. Diese Fahrzeugrahmenkonstruktion wiederum ist über jeweilige Elemente in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten abgestützt, welche der Absorption von Stoßenergie beispielsweise im Falle eines Aufpralls eines Fußgängers dienen. Diese energieabsorbierenden Elemente sind dabei hinter einer Vorderkante einer oberhalb angeordneten Motorhaube positioniert.
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Bei heute gängigen Personenkraftwagen wird üblicherweise ein Verkleidungsteil eingesetzt, welches als sogenannte „Softnose“ bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um ein Verkleidungsteil, welches sich im oberen Eckbereich zwischen einer vorderen Stirnseite und einer Oberseite des Kraftwagenbugs, also im Übergangsbereich zwischen einem Kühlergitter und einer Vorderkante der Fronthaube des Personenkraftwagens, erstreckt. Insbesondere bei Fahrzeugen, bei welchem dieses Verkleidungsteil relativ tief angeordnet ist, wie dies beispielsweise bei Sportwagen oder tiefer gelegten Limousinen der Fall ist, besteht dabei die Problematik, dass bei einem Anprall eines Fußgängers dessen getroffener Oberschenkel anfänglich nicht oder nur zu einem geringen Teil abgestützt wird. Werden nicht anderweitige Maßnahmen getroffen, kann durch diesen geringen Energieabbau eine Bänderdehnung im Kniebereich resultieren, wenn das Bein mit zunehmender Intrusion dann zu schnell abgebremst wird und danach um das Verkleidungsteil oder die Oberkante des Kühlergitters gedreht wird.
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Aus der
DE 10 2009 050 464 A1 geht ein gattungsbildender Kraftwagenbug eines Personenkraftwagens mit einer Halteeinrichtung für ein Außenverkleidungsteil hervor, wobei die Halteinrichtung eine Klemmleiste, mittels welcher eine einer Motorhaube zugewandte Randseite des Außenverkleidungsteils zu halten ist. Darüber hinaus weist die Halteeinrichtung zumindest ein unter Energieverzehrung deformierbares Energieabsorptionselement auf.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kraftwagenbug der hier angesprochenen Art zu schaffen, mittels welchem sich das Verletzungsrisiko für einen Fußgänger bei einem Fußgängeranprall weiter reduzieren lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kraftwagenbug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Der Kraftwagenbug eines Personenkraftwagens umfasst ein sich in einem Übergangsbereich zwischen der Kraftwagenbug-Stirnseite und einer Vorderkante einer Fronthaube erstreckendes Verkleidungsteil, das mittels einer Halteeinrichtung an einem rohbauseitigen Halteelement abgestützt ist. Die Halteeinrichtung umfasst wenigstens ein von dem Verkleidungsteil überdecktes Energieabsorptionselement, welches bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt deformierbar ist.
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Um einen Kraftwagenbug zu schaffen, mittels welchem sich das Verletzungsrisiko für einen Fußgänger bei einem Fußgängeranprall weiter reduzieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Halteeinrichtung wenigstens eine Soll-Versagensstelle aufweist, welche bei einer übermäßigen unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gezielt versagt und dass das Energieabsorptionselement als Lasche mit einem z-förmigen Verlauf ausgebildet ist. Mittels des Energieabsorptionselements, welches bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung durch einen Fußgänger gezielt deformierbar ist, wird insbesondere erreicht, dass eine entsprechende Körperregion, und insbesondere bei einer sogenannten „Softnose“ das jeweilige Bein im Kniebereich beziehungsweise unteren Oberschenkelbereich vom Erstkontakt an mit einem bestimmten Kraftniveau abgestützt und über das wenigstens eine Energieabsorptionselement der Halteeinrichtung ein definierter Intrusionsweg bereitgestellt wird. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass beispielsweise Belastungen im Kniebereich, welche beispielsweise zu einer Bänderdehnung führen können, reduziert werden können. Zudem kann durch die frühe Abstützung insgesamt der Intrusionsweg reduziert werden beziehungsweise bei einem gegebenen Intrusionsweg entsprechende Verletzungen, beispielsweise eine oben beschriebene Bänderdehnung, reduziert werden.
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Es ist vorgesehen, dass das Verkleidungsteil sich in einem oberen Eckbereich zwischen einer vorderen Stirnseite und einer Oberseite des Kraftwagenbugs erstreckt und demzufolge als sogenannte „Softnose“ gestaltet ist. Bei derartigen Verkleidungsteilen erstreckt sich dieses zwischen einem oberen Ende eines Kühlergitters und einem vorderen Ende einer Fronthaube über Eck.
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Gerade wenn eine derartige „Softnose“ bei niedrigen Fahrzeugen wie Sportautos oder tiefergelegten Limousinen zum Einsatz kommt, wird durch das erfindungsgemäße, wenigstens eine Energieabsorptionselement ein definierter Intrusionsweg unter gezielter Energieabsorption durch das wenigstens eine Energieabsorptionselement der Halteeinrichtung erreicht, um somit die Belastungen für den aufprallenden Fußgänger, insbesondere in dessen Kniebereich, zu reduzieren.
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Die Soll-Versagensstelle kann insbesondere im Bereich des Energieabsorptionselements der Halteeinrichtung vorgesehen sein. Gleichwohl ist es auch denkbar, dass die Soll-Versagensstelle an einem Befestigungspunkt der Halteeinrichtung am Rohbau oder des Verkleidungsteils an der Halteeinrichtung vorgesehen wird. Werden dabei mehrere Energieabsorptionselemente eingesetzt, so können dementsprechend auch mehrere Soll-Versagensstellen vorgesehen werden. Die jeweilige Soll-Versagensstelle, welche beispielsweise zu einem Brechen oder Knicken oder dergleichen Lösen des jeweiligen Bauteils der Halteeinrichtung führen kann, sorgt dabei dafür, dass nach einem gewünschten Deformationsweg das jeweilige Energieabsorptionselement praktisch wirkungslos wird und demzufolge das Verkleidungsteil nicht mehr abgestützt ist. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass eine übermäßige Steifigkeit des Systems, welche beispielsweise bei zunehmender Deformation der Energieabsorptionselemente beziehungsweise der Halteeinrichtung insgesamt entsteht und/oder durch Deformation der umgebenden Teilen die Steifigkeit insgesamt soweit ansteigt, dass diese bei der Abstützung des Fußgängers zu hoch ist. Durch das gezielte Versagen des jeweiligen Energieabsorptionselements kann diese Steifigkeit somit gezielt reduziert und der Intrusionsweg gegebenenfalls nochmals verlängert werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Energieabsorptionselement - zumindest im Wesentlichen - vor einer in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Vorderkante der Fronthaube des Personenkraftwagens angeordnet. Somit kann sich das jeweilige Energieabsorptionselement einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Folge einer Kollision mit einem Fußgänger bereits verformen, noch bevor die dahinter liegende Fronthaube, welche üblicherweise sehr steif ist, durch den Fußgänger getroffen wird. Werden dabei mehrere Energieabsorptionselemente, welche in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet sind, eingesetzt, so ist es klar, dass entsprechend beispielsweise eine Pfeilung des Kraftwagenbugs beziehungsweise der Vorderkante der Fronthaube berücksichtigt wird. Mit anderen Worten ist dann vorzugsweise das jeweilige Energieabsorptionselement - zumindest im Wesentlichen - vor einem - in Fahrzeuglängsrichtung unmittelbar beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung in Überdeckung dahinter angeordneten - Bereich der Vorderkante der Fronthaube des Personenkraftwagens angeordnet.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die einen z-förmigen Verlauf aufweisende Lasche aus einem Kunststoff hergestellt ist. Diese eignet sich einerseits besonders gut zur Absorption von Aufprallenergie und andererseits auch zur Darstellung der Soll-Versagensstelle. Diese Soll-Versagensstelle wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise an einer Kante der Lasche vorgesehen, sodass diese im Bereich der Soll-Versagensstelle beziehungsweise im Bereich der Kante auf einfache Weise abreißen kann, wenn eine bestimmte Kraftbeaufschlagung beziehungsweise ein Spannungsniveau der Lasche überschritten wird.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Halteeinrichtung an einer zwischen Längsträgern einer oberen Längsträgerebene verlaufenden Kühlerbrücke als rohbauseitiges Halteelement befestigt ist. Die Befestigung der Halteeinrichtung an dieser Kühlerbrücke erfolgt dabei vorzugsweise unter Vermittlung einer durchgängigen Leiste der Halteeinrichtung, um hierdurch eine großformatige Abstützung der Halteeinrichtung insgesamt beziehungsweise der jeweiligen Energieabsorptionselemente zu erreichen. Durch das Anordnen mehrerer Energieabsorptionselemente nebeneinander wird dabei außerdem eine besonders günstige Lastverteilung innerhalb der Halteeinrichtung des Verteilungsteils erreicht.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Energieabsorptionselement mit seinem vorderen Ende am Kühlergitter des Kraftwagenbugs befestigt ist. Dadurch ergibt sich eine fertigungstechnisch besonders einfache Anordnung, wobei außerdem eine besonders günstige Abstützung des jeweiligen Energieabsorptionselements mit seinem vorderen Ende gegeben ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
- 1 eine ausschnittsweise Perspektivansicht auf einen im Kraftwagenbug eines Personenkraftwagens mit einer Halteanordnung eines vorliegend nicht dargestellten Verkleidungsteils unter Vermittlung einer Halteeinrichtung, welche eine Mehrzahl von laschenartigen und in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordneten Energieabsorptionselementen umfasst, welche an einem rohbauseitigen Halteelement in Form einer unterhalb einer Fronthaube angeordneten Kühlerbrücke abgestützt sind, wobei die Energieabsorptionselemente bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung durch einen Fußgänger gezielt deformierbar sind;
- 2 eine schematische Schnittansicht durch die Halteanordnung gemäß 1 entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Längsmittelebene des Personenkraftwagens; und in
- 3 eine ausschnittsweise und vergrößerte Perspektivansicht der Anordnung gemäß 1, wobei die Halteeinrichtung mit deren Energieabsorptionselementen nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung durch einen Fußgänger dargestellt ist.
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In 1 ist in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht von schräg links oben ein Kraftwagenbug 10 eines Personenkraftwagens dargestellt. Das Kühlergitter 14 wird dabei von einer nicht erkennbaren Verkleidung eines Stoßfängers seitlich eingefasst. Eine Oberseite 18 des Kraftwagenbugs 10 wird durch eine Fronthaube 20 gebildet, welche nach vorne hin an einer Vorderkante 22 endet.
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In Zusammenschau mit 2, welche den Kraftwagenbug 10 ausschnittsweise und schematisch in einer Schnittansicht entlang einer in Fahrzeughochrichtung beziehungsweise in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Längsmittelebene des Personenkraftwagens zeigt, soll nun im Weiteren die Halteanordnung eines Verkleidungsteils 24 an dem Kraftwagenbug 10 erörtert werden. Dieses Verkleidungsteil 24 wird üblicherweise als „Softnose“ bezeichnet und erstreckt sich in einem oberen Eckbereich 26 zwischen der vorderen Stirnseite 12 und der Oberseite 18 des Kraftwagenbugs 10. Genauer gesagt beplankt das Verkleidungsteil 24 - wie dies aus 2 in der Schnittansicht erkennbar ist - den Übergangsbereich zwischen dem oberen Ende des Kühlergitters 14 und der Vorderkante 22 der Fronthaube 20.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Verkleidungsteil 24 - wie dies aus 2 erkennbar ist - im Bereich einer U-förmigen Aufnahme 28 an einem Rahmenelement 30 oberseitig des Kühlergitters 14 eingehängt und befestigt, und zwar über die gesamte Länge des Kühlergitters 14. Am oberen beziehungsweise hinteren Ende ist das Verkleidungsteil 24 in einer Aufnahme 22 eines rohbauseitigen Halteelements 34 befestigt, welches üblicherweise auch als Kühlerbrücke bezeichnet wird. Dieses Halteelement 34 beziehungsweise diese Kühlerbrücke erstreckt sich horizontal und in Fahrzeugquerrichtung zwischen oberen, nicht erkennbaren Längsträgern einer oberen Längsträgerebene, welche auf Höhe jeweiliger Kotflügelbänke verlaufen. Die Kühlerbrücke beziehungsweise das Halteelement 34 ist dabei im vorliegenden Fall an den oberen Längsträgern befestigt. Gleichzeitig ist das Halteelement 34 Teil einer Tragstruktur eines Frontendmoduls, welches insgesamt am Rohbau des Personenkraftwagens fixiert ist. Im Rahmen der Erfindung als mit umfasst ist es zu betrachten, dass dieses Halteelement 34 auch andersartig ausgebildet sein kann oder auf andere Weise mittelbar oder unmittelbar am Rohbau fixiert sein kann.
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Insbesondere aus 2 ist des Weiteren erkennbar, dass das Verkleidungsteil 24 unter Vermittlung einer in 1 detaillierter erkennbaren Halteeinrichtung 36 am rohbauseitigen Halteelement 34 in Form der Kühlerbrücke abgestützt ist. Diese Halteeinrichtung 36 umfasst eine Mehrzahl von vorliegend neun Energieabsorptionselementen 38, welche mit einem jeweiligen Abstand in Fahrzeugquerrichtung und horizontal versetzt zueinander angeordnet sind. Mit einem jeweiligen vorderen Ende sind die Energieabsorptionselemente 38 dabei rückseitig des Rahmenelements 30 des Kühlergitters 14 befestigt beziehungsweise abgestützt. Jedes der Energieabsorptionselemente 38 weist dabei zumindest im Wesentlichen einen z-förmigen Verlauf mit einem etwa horizontal auf Höhe des Rahmenelements 30 des Kühlergitters 14 verlaufenden Schenkel 40 sowie einem vorliegend in Fahrzeughochrichtung und leicht schräg verlaufenden Schenkel 42. Die jeweiligen aufrechten Schenkel 40 gehen in eine horizontal und in Fahrzeugquerrichtung verlaufende durchgängige Leiste 44 über, welche - wie dies insbesondere aus 2 erkennbar ist - nach hinten hin an dem rohbauseitigen Halteelement 34 in Form der Kühlerbrücke abgestützt und befestigt ist. Die jeweiligen Energieabsorptionselemente 38 sowie die Leiste 44 bilden demzufolge die Halteeinrichtung 36 und sind hier vorzugsweise einstückig, beispielsweise aus einem Kunststoff oder einer Metalllegierung, ausgebildet. Natürlich wären hier auch mehrteilige, andersartige Gestaltungen der Halteeinrichtung 36 insgesamt denkbar.
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Anhand von 3, welche in einer ausschnittsweisen und vergrößerten Perspektivansicht gemäß 1 die Halteanordnung zeigt, sollen nun die Funktionsweise der Halteeinrichtung 36 im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung durch einen Fußgänger erläutert werden.
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Trifft nun der Fußgänger auf das in 3 nicht gezeigte Verkleidungsteil 24 auf, so sorgen die Energieabsorptionselemente 38 - und insbesondere diejenigen, welche im Auftreffbereich des Fußgängers auf das Verkleidungsteil 24 positioniert sind - dafür, dass ein Intrusionsweg bereitgestellt wird, über welchen der Fußgänger im Bereich seines Oberschenkels über eine bestimmte Intrusionstiefe gezielt und unter Abbau von Unfallenergie durch die jeweiligen Energieabsorptionselemente 38 in den Kraftwagenbug 10 eindringen kann. Es wird somit eine Deformationsstruktur in die Befestigung der oberen Lastebene integriert, die das Bein im Kniebereich beziehungsweise unteren Oberschenkelbereich vom Erstkontakt an mit einem bestimmten Kraftniveau abstützt, welches vorzugsweise im weiteren Verlauf über dem Intrusionsweg zumindest im Wesentlichen beibehalten wird.
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Um nun bei einer übermäßigen Kraftbeaufschlagung zu vermeiden, dass es infolge einer ansteigenden Steifigkeit des jeweiligen Deformationselements 38 zu einem erheblichen Anstieg des Kraftniveaus im Bereich des Knies oder des Oberschenkels des getroffenen Fußgängers kommt, bildet das jeweilige Energieabsorptionselement 38 an einer Kante 46 zwischen dem horizontalen Schenkel 40 und dem vertikalen Schenkel 42 oder zwischen dem horizontalen Schenkel 40 und der durchgängigen Leiste 44 eine Soll-Versagensstelle, entlang welcher das zugehörige Energieabsorptionselement 38 gezielt versagen beziehungsweise brechen kann. Durch dieses Brechen wird somit die durch das jeweilige Energieabsorptionselement 38 ausgeübte, dann überhöhte Kraft, gezielt reduziert, damit das Bein des Fußgängers noch weiter in den Kraftwagenbug 10 eindringen kann und darüber Bänderdehnungen im Kniebereich auf einem niedrigen Niveau gehalten werden können. Wie aus 3 erkennbar ist, ist dort das mittlere Energieabsorptionselement 38, welches sich im Bereich der Auftreffstelle des Fußgängers befindet, an der Kante 46 gebrochen. Die seitlich davon angeordneten Energieabsorptionselemente 38 sind zwar - unter Energieabsorption - deformiert, haben jedoch noch nicht versagt. Die außenseitig erkennbaren Energieabsorptionselemente 38 sind hingegen weitaus weniger zur Energieabsorption herangezogen worden.
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Das jeweilige Energieabsorptionselement 38 ist - wie dies aus 1 und 2 erkennbar ist - zumindest im Wesentlichen vor der in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Vorderkante 22 der Fronthaube 20 des Personenkraftwagens angeordnet. Dabei ist die Pfeilung des Kraftwagenbugs 10 beziehungsweise der Vorderkante 22 der Fronthaube berücksichtigt, das heißt, das jeweilige Energieabsorptionselement 38 ist zumindest im Wesentlichen vor einem - in Fahrzeuglängsrichtung unmittelbar beziehungsweise in Fahrzeugquerrichtung in Überdeckung dahinter angeordneten - Bereich der Vorderkante 22 der Fronthaube 20 angeordnet. Somit kann ein Auftreffen des Fußgängers auf die Vorderkante 22 während der Absorption von Aufprallenergie - und vorzugsweise auch über einen Intrusionsweg nach dem Versagen des Energieabsorptionselements 38 - vermieden werden.
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Die Abstützung des Verkleidungsteils 24 nach hinten hin erfolgt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter Vermittlung des Rahmenelements 30, welches vergleichmäßigend für die auftretende Unfallkraft wirkt. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist zu betrachten, dass das Verkleidungsteil 24 natürlich auch andersartig abgestützt sein kann. Ebenfalls als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass auch ein andersartiges Versagen der Halteeinrichtung 38, beispielsweise ein Brechen entsprechender Befestigungsstellen, denkbar ist.
