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Die Erfindung betrifft eine Stoßfangvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Stoßfangvorrichtung.
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Stoßfangvorrichtungen für Kraftfahrzeuge dienen dazu, Lasten, die fahrzeugfrontseitig in Fahrtrichtung bzw. entgegen der Fahrtrichtung auf das Kraftfahrzeug wirken, aufzunehmen und an die Fahrzeugkarosserie weiterzuleiten. Um Lasten aufzunehmen, die schräg oder quer zur Fahrtrichtung auf das Kraftfahrzeug wirken, können bei bekannten Stoßfangvorrichtungen an den quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Querträgern Seitenelemente angeordnet sein, die bezüglich der Fahrtrichtung parallel oder schräg verlaufen.
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Aus
US 2004/0195862 A1 ist eine Stoßfangvorrichtung bekannt, bei der eine Längstrageeinheit mit einem Längsträger an den Seitenelementen der Quertrageeinheit festgelegt ist und mittels eines in Fahrtrichtung erstreckten Stützelements mit einem Querträger der Quertrageeinheit verbunden ist. Die parallel zur Fahrtrichtung erstreckte Stützeinheit ist dabei derart ausgebildet, dass sie im Falle eines Frontalaufpralles verformbar ist.
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Bei der bekannten Stoßfangvorrichtung hat es sich als nachteilig erwiesen, dass im Falle von starken in Fahrtrichtung bzw. entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Lasten auf den Querträger der Quertrageeinheit, die Stützeinheit und die Längstrageeinheit einander am Verformen behindern können, wodurch eine Kraft-Absorptionswirkung der Stoßfangvorrichtung reduziert ist.
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Eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung ist, eine Stoßfangvorrichtung vorzuschlagen, bei der die Absorption von in Fahrtrichtung, entgegen der Fahrtrichtung sowie quer oder schräg zur Fahrtrichtung wirkenden Lasten verbessert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stoßfangvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Quertrageeinheit, die an einer Fahrzeugfront anordenbar oder angeordnet ist und die mindestens einen quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Querträger sowie wenigstens ein den Querträger quer oder schräg zur Fahrtrichtung fortsetzendes Seitenelement umfasst, mit mindestens einer im wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung angeordneten und an einer Fahrzeugstruktur festgelegten Längstrageeinheit, an der der Querträger der Quertrageeinheit festlegbar oder festgelegt ist und deren Erstreckung in Fahrtrichtung bei Überschreiten einer auf die Längstrageinheit entgegen der Fahrtrichtung wirkenden bestimmten Last reduzierbar ist, und mit mindestens einer Stützeinheit, die von der Längstrageeinheit bis zu einem dem Querträger abgewandten Ende des mindestens einen Seitenelements erstreckt ist, mit der auf das Seitenelement wirkende Lasten aufnehmbar und an die Längstrageeinheit übertragbar sind und die bei Überschreiten einer auf den Querträger entgegen der Fahrtrichtung wirkenden bestimmten Last zumindest nahezu widerstandsfrei ausweichbar ist.
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Die bestimmte Last umfasst Lasten, die größer sind, als bei einem normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs zu erwarten sind.
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Dadurch, dass die Längstrageeinheit in Fahrtrichtung erstreckt ist und an dem Querträger angeordnet ist sowie bei Überschreiten der bestimmten Last bezüglich ihrer Erstreckung die Längstrageeinheit zumindest nahezu widerstandsfrei ausweicht, wird das Absorptionsverhalten der Stoßfangvorrichtung bei entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Lasten durch die Stützeinheit nicht behindert.
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Dadurch, dass durch die Stützeinheit parallel oder schräg zur Fahrtrichtung wirkende Lasten, also Lasten, die auf das Seitenelement der Quertrageeinheit wirken, an die Längstrageeinheit übertragbar sind, ist die Einsetzbarkeit der Stoßfangvorrichtung verbessert.
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Dadurch, dass sich die Längstrageeinheit im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung erstreckt und am Querträger angeordnet ist sowie die Stützeinheit von der Längstrageeinheit zu dem seitlich am Querträger angeordneten Seitenelement angeordnet ist, bilden Längstrageeinheit, Stützeinheit und Seitenelement eine dreiecksförmige Anordnung.
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Es ist denkbar, dass die Stützeinheit sowohl an dem Seitenelement als auch an der Längstrageeinheit festgelegt ist. Bei einer Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung ist jedoch vorgesehen, dass die Stützeinheit und die Längstrageeinheit in einer unverformten Grundstellung berührungsfrei zueinander beabstandet sind.
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Solchenfalls wird im Falle beim Überschreiten einer bestimmten, auf das Seitenelement wirkenden Last zunächst lediglich das Seitenelement verformt, bevor eine Aufnahme der Last durch die Stützeinheit erfolgt.
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Um ein Koppeln von Stützeinheit und Längstrageeinheit zu gewährleisten, ist bei einer Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung mindestens eine Aufnahme vorgesehen, die mindestens einen Führungsabschnitt, der die Bewegung der Stützeinheit von einer unverformten Grundstellung in eine Lastaufnahmestellung führt, und die mindestens einen Anschlag, der die Bewegung der Stützeinheit begrenzt, umfasst.
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In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Führungsabschnitt eine der Stützeinheit zugewandte Oberfläche der Längstrageeinheit und/oder eine, insbesondere zur Kontur der Stützeinheit korrespondierende und/oder komplementäre, Aussparung in der Längstrageeinheit und/oder ein schienenartiges, an der Längstrageeinheit festlegbares oder festgelegtes Leitelement umfasst.
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Wenn der Führungsabschnitt eine der Stützeinheit zugewandte Oberfläche der Längstrageeinheit umfasst, kann diese Oberfläche beispielsweise eine nutartige Vertiefung umfassen, in die die Stützeinheit eingreifbar und in ihrer Bewegung führbar ist. Darüber hinaus lässt sich der Führungsabschnitt einfach und kostengünstig herstellen, wenn der Führungsabschnitt eine zur Kontur der Stützeinheit korrespondierende und/oder komplementäre Aussparung in der Längstrageeinheit umfasst. Solchenfalls kann die Aussparung beispielsweise durch Einprägen oder Einstanzen in die Längstrageeinheit erfolgen. Darüber hinaus lässt sich die Aufnahme ohne Veränderung der Längstrageeinheiten herstellen, wenn der Führungsabschnitt durch ein schienenartiges, an der Längstrageeinheit festlegbares oder festgelegtes Leitelement umfasst.
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Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Anschlag einen die Aussparung bildenden Umformbereich und/oder ein Bodenelement der Aussparung und/oder ein hakenartiges, an der Längstrageeinheit festlegbares oder festgelegtes Anschlagselement umfasst.
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Wenn der Anschlag eine die Aussparung bildenden Umformbereich umfasst, kann dieser Umformbereich in Richtung Fahrzeugmitte oder nach außen kragend ausgestaltet sein. Wenn der Anschlag ein Bodenelement der Aussparung umfasst, kann er beispielsweise im Zuge einer Verprägung gebildet sein. Der Anschlag lässt sich ohne Veränderung vorhandener Längstrageeinheiten herstellen, wenn er ein hakenartiges, an der Längstrageeinheit festlegbares oder festgelegtes Anschlagselement umfasst. Solchenfalls ist der Anschlag bei bestehenden Längstrageeinheiten auf einfache kostengünstige Weise nachrüstbar.
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Um die Gefahr eines Bewegens der Stützeinheit zu reduzieren erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Stoßfangvorrichtung mindestens ein Haltemittel umfasst, das in der unverformten Grundstellung an der Längstrageeinheit und an der Stützeinheit einen zwischen Längstrageeinheit und Stützeinheit angeordneten Spalt überbrückend festlegbar oder festgelegt ist.
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Das Haltemittel lässt sich kostengünstig bereitstellen, wenn es ein Blechbiegteil und/oder einen L- oder Z-förmigen Querschnitt umfasst.
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Vorteilhafter Weise kann das Haltemittel an der Längstrageeinheit und/oder an der Stützeinheit angeklebt, angelötet, angeschweist und/oder angeschraubt werden.
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Die Erstreckung in Fahrtrichtung bei Überschreiten einer auf die Längstrageeinheit in Fahrtrichtung wirkenden bestimmten Last der Längstrageeinheit lässt sich insbesondere dann einfach und kostengünstig gewährleisten, wenn die Längstrageeinheit einen Längsträger und einen zwischen Längsträger und Querträger angeordneten Deformationsabschnitt umfasst.
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Bei einer Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung lässt sich der Deformationsabschnitt einfach und kostengünstig gewährleisten, wenn der Deformationsabschnitt einen Form- und/oder Materialschwächungsbereich des Längsträgers und/oder wenn der Deformationsabschnitt ein am Längsträger festlegbares und den Längsträger in Fahrtrichtung fortsetzendes Deformationsmittel umfasst.
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Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Stützeinheit in Ihrer Erstreckungsrichtung biegesteif ist und/oder einen bezüglich ihrer Erstreckung reduzierbaren Abschnitt umfasst und/oder wenn die Stützeinheit schräg oder quer zu Ihrer Erstreckungsrichtung verformbar ist und/oder eine Sollbruchstelle zum Lösen der Verbindung des Seitenelements mit der Längstrageeinheit umfasst.
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In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform kann der bezüglich der Erstreckung der Stützeinheit reduzierbare Abschnitt mindestens einen Form- und/oder Materialschwächungsbereich und/oder mindestens eine Aussparung umfassen.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Seitenelement den Querträger fortsetzt und quer zur Fahrtrichtung verlaufend angeordnet ist. Ferner ist es denkbar, dass Querträger und Seitenelement ein gemeinsames Bauteil umfassen. Bei einer Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Seitenelement schräg oder parallel zur Fahrtrichtung verläuft und/oder dass der Querträger und das Seitenelement voneinander separate oder separierbare Bauteile umfassen.
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Dadurch, dass das Seitenelement schräg oder parallel zur Fahrtrichtung verläuft, können Lasten aufgenommen und in die Karosserie eingeleitet werden, die schräg oder quer zur Fahrtrichtung auf das Kraftfahrzeug wirken. Dadurch, dass das mindestens eine Seitenelement ein vom Querträger separates oder separierbares Bauteil umfasst, können herkömmliche Kraftfahrzeuge einfach und kostengünstig durch das Anordnen eines Seitenelements an einen herkömmlichen Querträger erweitert werden.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass an der Quertrageeinheit lediglich ein Seitenelement angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung ist wieder vorgesehen, dass die Quertrageeinheit mindestens zwei Seitenelement umfasst, wobei jeweils ein Seitenelement an jeweils einem quer zur Fahrtrichtung angeordneten Ende des Querträgers angeordnet ist.
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Darüber hinaus kann die Stoßfangvorrichtung an einer Fahrzeugfront oder am Fahrzeugheck angeordnet sein.
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Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer Stoßfangvorrichtung, insbesondere mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale.
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Die Stoßfangvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug erweisen sich mehrfacher Hinsicht als vorteilhaft:
Dadurch, dass die Stoßfangvorrichtung eine in Fahrtrichtung erstreckte Längseinheit umfasst, die bei einer in Fahrtrichtung wirkenden Last bezüglich ihrer Erstreckung reduzierbar ist, und die eine Stützeinheit umfasst, mit der quer oder schräg auf ein Seitenelement der Stoßfangvorrichtung geltende Lasten widerstandslos einleitbar sind, wobei die Stützeinheit bei einer entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Last widerstandsfrei ausweichbar ist, behindern Stützeinheit und Längstrageeinheit einander nicht.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten sowie Vorteile entnehmen sich aus den beigefügten Patentansprüche, aus den zeichnerischen Darstellungen und nachfolgender Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Stoßfangvorrichtung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel der Stoßfangvorrichtung;
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2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Stoßfangvorrichtung gemäß 1 in einer verformten Anordnung;
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3 eine Detail-Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Stoßfangvorrichtung gemäß 1;
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4a eine Detailansicht der Stoßfangvorrichtung gemäß 1 bei Wirken einer bestimmten Last auf ein Seitenelement;
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4b die Detailansicht gemäß 4a bei längerwirkender bestimmter Last.
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Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Stoßfangvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Stoßfangvorrichtung 2 umfasst eine Quertrageeinheit 4, die einen quer zu einer Fahrtrichtung 6 verlaufenden Querträger 8 sowie schräg zur Fahrtrichtung 6 verlaufende und den Querträger 8 fortsetzende Stellelemente 10 umfasst. Die Quertrageeinheit 4 ist durch ihren Querträger 8 an einer Längstrageeinheit 12 festgelegt, die ihrerseits an einer Fahrzeugstruktur festgelegt ist.
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Die Längstrageeinheit 12 ist bezüglich ihrer Erstreckung in Fahrtrichtung 6 bei Überschreiten einer auf die Längstrageeinheit 12 entgegen der Fahrtrichtung 6 wirkenden bestimmten Last reduzierbar. Darüber hinaus umfasst die Stoßfangvorrichtung 2 mindestens eine Stützeinheit 14, die von der Längstrageeinheit 12 bis zu einem dem Querträger 8 abgewandten Ende des Seitenelements 10 erstreckt ist. Durch die Stützeinheit 4 sind auf das Seitenelement 10 wirkende Lasten aufnehmbar und an die Längstrageeinheit 12 übertragbar. Bei Überschreiten einer auf den Querträger 8 der Quertrageeinheit 4 in Fahrtrichtung 6 wirkenden bestimmten Last, ist die Stützeinheit 4 im Wesentlichen widerstandsfrei ausweichbar.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stützeinheit 14 und die Längstrageeinheit 12 derart ausgestaltet, dass sie in einer unverformten Grundstellung berührungsfrei zueinander beabstandet sind. Die Längstrageeinheit 12, die Stützeinheit 14 und das Seitenelement 10 sind dreiecksförmig zueinander angeordnet. Um die Stützeinheit 14 gegen ein unbeabsichtigtes Bewegen festzulegen, ist ein Haltemittel 13 an der Längstrageeinheit 12 und an der Stützeinheit 14 festgelegt, wobei das Haltemittel 13 den zwischen Längstrageeinheit 12 und Stützeinheit 14 gebildeten Spalt überbrückt.
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Um ein Verformen der Längstrageeinheit 16 im Falle einer entgegen der Fahrtrichtung 6 auf das Kraftfahrzeug wirkenden Last zu gewährleisten, umfasst die Längstrageeinheit 12 einen Deformationsabschnitt 16, der bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Deformationsmittel 18, beispielsweise einer Crashbox, gewährleistet ist. An diese schließt sich ein Längsträger 20 der Längstrageeinheit 12 an, mit der die Längstrageeinheit 12 an der Fahrzeugstruktur festlegbar ist. Um die Last, die auf die Stützeinheit 14 wirkt, auf die Längstrageeinheit 14 zu übertragen, ist an den Längsträgern 20 der Längstrageeinheit 12 eine Aufnahme 22 vorgesehen, die mindestens einen Führungsabschnitt 24 sowie einen Anschlag 26 aufweist. Durch den Führungsabschnitt 24 kann eine Bewegung der Stützeinheit 14 geführt werden und durch den Anschlag 26 kann die Bewegung der Stützeinheit 14 begrenzt werden, um die auf das Seitenelement 10 wirkende Last auf die Längstrageeinheit 12 zu übertragen.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Stoßfangvorrichtung 2 in einer verformten Anordnung. Ferner ist aus dieser Draufsicht ersichtlich, dass quer zur Fahrtrichtung 6 am Querträger 8 seitlich jeweils ein Seitenelement 10 angeordnet ist. Darüber hinaus sind zwei Längstrageeinheiten 12 und zwei Stützeinheiten 14 jeweils seitlich am Querträger 8 der Querträgereinheit 4 angeordnet.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Stoßfangvorrichtung 2. Das Haltemittel 13 umfasst ein Blechbiegeteil und weist einen Z-förmigen Querschnitt auf, wobei es mit den beiden Flachseiten flächenhaft an der Längstrageeinheit 12 und an der Stützeinheit 14 angeordnet ist. Die Stützeinheit 12 liegt flächenhaft am Seitenelement 10 an und ist mit dem dem Seitenelement 10 gegenüberliegenden Ende zur Längstrageeinheit 12 beabstandet.
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Die 4a und 4b zeigen die Stoßfangvorrichtung 2, bei der auf ein Seitenelement 10 eine bestimmte Last wirkt. 4a zeigt die Stoßfangvorrichtung 2 beim anfänglichen Einwirken der Last auf das Seitenelement 10 der Quertrageeinheit 4.
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4b zeigt die Stoßfangvorrichtung 2, bei der die auf das Seitenelement 10 wirkende Last durch die Stützeinheit 14 auf die Längstrageeinheit 12 übertragen wird. Hierzu ist die Stützeinheit 14 durch den Führungsabschnitt 24 der Aufnahme 22 derart verschoben, dass die Stützeinheit 14 am Anschlag 26 anliegt und die auf das Seitenelement 10 wirkende Last an die Längstrageeinheit 14 überträgt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen, sowie in den Zeichnungen gezeigten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung und ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Stoßfangvorrichtung
- 4
- Quertrageeinheit
- 6
- Fahrtrichtung
- 8
- Querträger
- 10
- Seitenelement
- 12
- Längstrageeinheit
- 13
- Haltemittel
- 14
- Stützeinheit
- 16
- Deformationsabschnitt
- 18
- Deformationsmittel
- 20
- Längsträger
- 22
- Aufnahme
- 24
- Führungsabschnitt
- 26
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2004/0195862 A1 [0003]
