DE102014016497A1

DE102014016497A1 - Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014016497A1
Application number: DE102014016497.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Likar
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2016-05-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Stoßfängerverkleidung (12) und mit zumindest einem Kühlluftgitter (25; 35; 45), welches einen flächigen Gitterkörper (26; 46) mit einem Ausweichstück (28; 38; 48) aufweist, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) unter Einwirkung einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegenden Kraft deformierbar oder zumindest abschnittsweise vom Gitterkörper (26; 46) oder von der Stoßfängerverkleidung (12) lösbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug, wobei die Stoßfängeranordnung eine Stoßfängerverkleidung und zumindest ein Kühlluftgitter für die Zufuhr von Kühlluft aufweist.
Hintergrund
Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, weisen an ihrer Kraftfahrzeugfront typischerweise eine Stoßfängeranordnung mit einer Stoßfängerverkleidung auf. Die Stoßfängerverkleidung ist typischerweise aerodynamisch ausgebildet und soll zum einen zur Verringerung des Luftwiderstands der Kraftfahrzeugkarosserie beitragen. Zum anderen soll die Stoßfängeranordnung mit ihrer Stoßfängerverkleidung mechanische Stöße, die extern auf das Kraftfahrzeug einwirken, insbesondere zur Vermeidung von Schäden an der Tragstruktur der Kraftfahrzeugkarosserie, absorbieren und möglichst schadfrei für die Karosserie abfangen. Stoßfängeranordnungen sollen zudem geltende Fußgängerschutzanforderungen erfüllen und für denkbare Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern, einen ausreichenden Deformationsraum bereitstellen, sodass ein potenzielles Verletzungsrisiko für andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger, auf ein gefordertes Minimum reduzierbar ist.
Insbesondere für die Zufuhr von Kühlluft für einen in Fahrtrichtung hinter der Stoßfängerverkleidung angeordneten Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs, weisen Stoßfängerverkleidungen typischerweise eine oder mehrere Aussparungen auf, in welchen ein Kühlergrill bzw. ein Kühlluftgitter angeordnet ist. Sofern das Kraftfahrzeug im Bereich seiner Kraftfahrzeugfront z. B. mit einer Sensoreinrichtung, etwa mit einer Kamera oder mit einem Radarsensor für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung auszustatten ist, erweist es sich als zweckmäßig, derartige Sensoreinrichtungen im Bereich solcher Aussparung der Stoßfängerverkleidung anzuordnen.
Aus optischen und/oder aerodynamischen Gründen sind die in Aussparungen der Stoßfängerverkleidung vorgesehenen Kühlluftgitter typischerweise zumindest geringfügig gegenüber der Fahrzeugfront zurückversetzt. Bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung (x) können sie hierbei jedoch noch einen geforderten Mindestabstand zu einer Tragstrukturkomponente der Kraftfahrzeugkarosserie einhalten, damit ein ausreichender Deformationsraum etwa für den Fußgängerschutz gewährleistet ist. Insbesondere wegen der gegenüber der Kraftfahrzeugfront zurückversetzten Anordnung gängiger Kühlluftgitter ist eine im Bereich des Kühlluftgitters vorzusehende Sensoreinrichtung möglichst dicht hinter dem Kühlluftgitter anzuordnen, damit ein ausreichend großer Sensorkegel für das Detektieren von in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindlicher Objekte verwirklicht werden kann.
Dies bedingt jedoch unweigerlich, dass die Sensoreinheit innerhalb des eigentlich als Knautschzone oder Deformationsraum vorgesehenen Zwischenraums zwischen Kühlluftgitter und Tragstrukturkomponente zu liegen kommt. Im Falle eines Aufpralls ist für das Kühlluftgitter im Bereich der Sensoreinrichtung somit nur ein vergleichsweise geringer Deformationsraum gegeben. Da das Kühlluftgitter selbst allein schon aufgrund seiner gitterartigen Ausgestaltung inhärent eine gewisse mechanische Festigkeit und Steifigkeit aufweist, erfährt das gesamte Gitter und somit auch ein respektabler Bereich der hiermit verbundenen Stoßfängerverkleidung bereits bei einer nur vergleichsweise geringfügigen Verschiebung oder Intrusion eine nennenswerte Deformation, wenn nämlich das Kühlluftgitter mit der der Tragstrukturkomponenten vorgelagerten Sensoreinheit kollidiert. Ein gefordertes Deformationsverhalten der Stoßfängerverkleidung, mithin des gesamten Stoßfängers kann hierdurch beeinträchtigt sein.
Einer Ausgestaltung der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Fußgängerschutzanforderungen verbesserte Stoßfängeranordnung bereitzustellen, die insbesondere auch bei Vorhandensein einer Sensoreinrichtung im Bereich zwischen einer Tragstrukturkomponenten und einem Kühlluftgitter ein gefordertes Deformationsverhalten zeigt. Die Stoßfängeranordnung soll sich zudem durch eine möglichst einfache Montage sowie durch eine kostengünstige Fertigung auszeichnen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
In einem ersten Aspekt ist insoweit eine Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Stoßfängeranordnung weist eine Stoßfängerverkleidung und zumindest ein an der Stoßfängerverkleidung angeordnetes Kühlluftgitter auf. Das Kühlluftgitter weist einen flächigen Gitterkörper mit einem Ausweichstück auf. Das Ausweichstück ist unter Einwirkung einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegenden Kraft entweder in einem vorgegebenen Maße deformierbar oder es ist zumindest abschnittsweise vom Gitterkörper oder zumindest abschnittsweise von der Stoßfängerverkleidung lösbar, sobald es eine Krafteinwirkung oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts erfährt. Der Schwellwert liegt hierbei typischerweise unterhalb einer Zerstörungsschwelle der Stoßfängerverkleidung oder des Kühlluftgitters.
In einer Endmontagekonfiguration am Kraftfahrzeug kommt das Ausweichstück, bezogen auf die von Fahrzeugquerachse (y) und Fahrzeughochachse (z) gebildete Ebene (y, z) zumindest bereichsweise überdeckend zu einer Sensoreinrichtung zu liegen. Die Sensoreinrichtung, welche typischerweise an einer Tragstrukturkomponenten der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist, erstreckt sich typischerweise in den Zwischenraum zwischen der Tragstrukturkomponente und der Stoßfängerverkleidung, insbesondere in den Zwischenraum zwischen Tragstrukturkomponente und Kühlluftgitter. Ein für den Kollisions- oder Fußgängerschutz geforderter Mindestabstand Dmin zwischen Kühlluftgitter respektive Stoßfängerverkleidung und einer vergleichsweise harten oder unelastischen Komponente, nämlich der Sensoreinrichtung, kann hierbei unterschritten sein.
Da das Ausweichstück entweder deformierbar oder zumindest abschnittsweise bzw. sogar vollständig vom Gitterkörper lösbar ausgebildet ist, kann es sich in vorgegebener Art und Weise im Falle einer Kollision mit der im Zwischenraum befindlichen Sensoreinrichtung entweder gegenüber dem restlichen Gitterkörper verformen oder zumindest bereichsweise aus dem Gitterkörper herausbrechen. Der Gitterkörper und hiermit die Stoßfängerverkleidung erfährt insoweit keinerlei oder nur eine geringe und temporäre Abstützung an der Sensoreinrichtung, sodass das gesamte Deformationsverhalten der Stoßfängerverkleidung, respektive des Kühlluftgitters von der Sensoreinrichtung kaum noch, zumindest aber in einem deutlich geringeren Maße beeinträchtigt ist.
Im Falle einer Kollision kann das Ausweichstück beispielsweise eine Öffnung im Kühlluftgitter freigeben, durch welche die Sensoreinheit durch das Kühlluftgitter hindurchragen kann. Zwar ragt dann die Sensoreinheit punktuell etwa von einer deformierten Stoßfängerverkleidung hervor, das Gesamtdeformationsverhalten der Stoßfängerverkleidung kann jedoch problemlos die gestellten Anforderungen hinsichtlich Kollisions- bzw. Fußgängerschutz.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Ausweichstück flächenbündig zum angrenzenden Gitterkörper angeordnet. Es ist ferner denkbar, dass das Ausweichstück zumindest abschnittsweise vom Gitterkörper umschlossen ist. Insbesondere kann das Ausweichstück vollständig in den Gitterkörper eingelassen oder eingebettet sein und insoweit einen Flächenabschnitt des Gitterkörpers bilden. Das Ausweichstück kann einen Randabschnitt des Gitterkörpers bilden oder an einen Seitenrand des Gitterkörpers heranragen. Es ist ferner denkbar, dass das Ausweichstück inmitten des Gitterkörpers und somit beabstandet zum Rand des Gitterkörpers liegt.
Die flächenbündige Ausgestaltung von Ausweichstück und Gitterkörper erweist sich unter ästhetischen, optischen und ggf. auch aerodynamischen Gesichtspunkten als vorteilhaft. Je nach konkreter Ausgestaltung ist ferner denkbar, dass das Ausweichstück auch geringfügig versetzt zur Fläche des Gitterkörpers zu liegen kommt. Das Ausweichstück kann insbesondere etwas vom Gitterkörper zurückgesetzt sein oder geringfügig von diesem hervorstehen. Typischerweise weisen der Gitterkörper als auch das Ausweichstück jeweils ein Flächengebilde auf, wobei deren Ebenen im Wesentlichen zusammenfallen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Ausweichstück entlang zumindest eines Seitenrandes lösbar mit dem Gitterkörper verbunden. Mit einer lösbaren Verbindung ist im vorliegenden Zusammenhang eine Verbindung von Ausweichstück und Gitterkörper gemeint, welche bei Auftreten einer Krafteinwirkung oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts bricht oder kontrolliert lösbar ist. Jener Schwellwert liegt typischerweise unterhalb einer Bruch- oder Zerstörschwelle von Ausweichstück und/oder Gitterkörper. Bei einer lösbaren Verbindung von Ausweichstück und Gitterkörper entlang zumindest eines Seitenrandes des Ausweichstücks ist denkbar, dass das Ausweichstück quasi klappen- oder deckelartig gegenüber dem Gitterkörper verschwenkbar ist, sobald der Gitterkörper gegenüber einer Sensoreinrichtung bzw. einer Tragstrukturkomponente eine kollisionsbedingte Verschiebung erfährt.
Das Ausweichstück kann eine quadratische oder rechteckige sowie eine runde oder ovale Geometrie aufweisen. Insbesondere kann die Geometrie des Ausweichstücks an die geometrischen Abmessungen oder an den geometrischen Querschnitt einer in Fahrtrichtung nachgelagerten Sensoreinrichtung angepasst und korrespondierend hierzu ausgestaltet sein.
Insbesondere bei einer quadratischen oder rechteckigen Ausgestaltung des Ausweichstücks kann nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Ausweichstück entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seitenränder lösbar mit dem Gitterkörper verbunden ist. Übrige Seitenränder des Ausweichstücks können hierbei von Vornherein verbindungslos zum Gitterkörper ausgestaltet sein, sodass das Ausweichstück ausschließlich über jene gegenüberliegende Seitenränder lösbar mit dem Gitterkörper verbunden ist. Im Falle einer Kollision ist hierbei denkbar, dass das Ausweichstück vollständig vom Gitterkörper, mithin von der Stoßfängerverkleidung separierbar ist. Es würde dann im Unterschied zu einer schwenkbaren Lagerung am Gitterkörper oder an der Stoßfängerverkleidung ist Kollisionsfall nicht nach vorn von der Stoßfängerverkleidung oder vom Gitterkörper vorragen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass zumindest ein Seitenrand des Ausweichstücks fluchtend zu einem Seitenrand des Gitterkörpers verläuft, oder dass zumindest ein Seitenrand des Ausweichstücks mit einem Seitenrand des Gitterkörpers zusammenfällt. Insoweit kann zumindest ein Seitenrand des Ausweichstücks auch einen Seitenrandabschnitt des Gitterkörpers bilden. Es ist hierbei denkbar, dass das Ausweichstück vom Gitterkörper mechanisch entkoppelt ist und ausschließlich direkt lösbar mit der Stoßfängerverkleidung verbunden ist. Die randseitige Anordnung des Ausweichstücks am oder im Gitterkörper ermöglicht insoweit eine unmittelbare und lösbare wechselseitige Verbindung von Ausweichstück und Stoßfängerverkleidung auch ohne und unabhängig von einer Verbindung von Ausweichstück und Gitterkörper.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das Ausweichstück und der Gitterkörper einstückig ausgebildet sind. Insbesondere können das Ausweichstück und der Gitterkürper einteilig und somit als ein einziges Bauteil gefertigt sein. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass das Ausweichstück und der Gitterkörper über zumindest eine Sollbruchstelle oder über zumindest eine mechanische Schwächung miteinander verbunden sind. Bei Einwirkung einer oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegenden Kraft auf das Ausweichstück, bricht die Sollbruchstelle oder die mechanische Schwächung und das Ausweichstück löst sich entlang der Sollbruchstelle oder entlang der mechanischen Schwächung vom Gitterkörper.
Die Sollbruchstelle kann als Perforation ausgestaltet sein und insbesondere an einer der Fahrtrichtung abgewandten Innenseite des Gitterkörpers ausgebildet sein. Auf diese Art und Weise ist die Sollbruchstelle von außen nicht erkennbar. Die Sollbruchstelle kann ferner auch vollständig innerhalb des Ausweichstücks liegen oder vollständig im Bereich des Ausweichstücks ausgebildet sein. Es ist hierbei insbesondere denkbar, dass das Ausweichstück zwar innerhalb oder angrenzend des Gitterkörpers angeordnet, aber mechanisch entkoppelt vom Gitterkörper als separates Bauteil ausgestaltet ist.
Das Ausweichstück kann dabei über die zumindest eine Sollbruchstelle unmittelbar mit der Stoßfängerverkleidung verbunden sein. Die Sollbruchstelle oder die mechanische Schwächung kann sich hierbei typischerweise zwischen einem Befestigungselement des Ausweichstücks und dem Flächengebilde des Ausweichstücks befinden. Das ausweichstückseitige Befestigungselement kann bei Auftreten der oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegenden Kraft dabei auch an der Stoßfängerverkleidung verbleiben.
Ferner ist denkbar, dass anstelle zumindest einer Sollbruchstelle und/oder ergänzend zu einer Sollbruchstelle oder Schwächungslinie eine Art Filmscharnier zwischen Ausweichstück und Gitterkörper vorgesehen ist. Sobald dann etwa ein Lösen der Sollbruchstelle erfolgt kann das Ausweichstück dann über das gegenüberliegende Filmscharnier relativ zum Gitterkörper verschwenkt werden, bspw. nach vorn in Fahrtrichtung des Fahrzeug wegklappen.
Es ist ferner denkbar, dass die Sollbruchstelle sowohl zwischen Gitterkörper und Ausweichstück als auch zwischen Ausweichstück und angrenzender Stoßfängerverkleidung ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das Ausweichstück als ein vom Gitterkörper separates Bauteil ausgestaltet ist. Es ist dabei mittels zumindest eines Befestigungselements lösbar mit dem Gitterkörper verbunden. Die Ausgestaltung eines derartigen Befestigungselements ist insoweit von Vorteil, als dass das Ausweichstück auch bereit vor einer Montage des Gitterkörpers an der Stoßfängerverkleidung mit dem Gitterkörper verbunden werden kann. Der Montageprozess kann insoweit vereinfacht werden. Insbesondere können der Gitterkörper und das Ausweichstück hierbei miteinander korrespondierende Befestigungselemente, insbesondere formschlussbildende Befestigungselemente, wie zum Beispiel Rastnasen oder Clipse aufweisen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Ausweichstück als ein vom Gitterkörper separates Bauteil ausgestaltet. Es ist hierbei mittels zumindest eines Befestigungselements lösbar mit dem Rand einer Aussparung der Stoßfängerverkleidung unmittelbar verbindbar bzw. unmittelbar hiermit verbunden. In jener Aussparung ist das Kühlluftgitter, mithin der Gitterkörper des Kühlluftgitters angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist denkbar, dass das Ausweichstück separat und mechanisch entkoppelt vom Gitterkörper in der Aussparung der Stoßfängerverkleidung anordenbar und insoweit unabhängig vom Gitterkörper unmittelbar mit der Stoßfängerverkleidung lösbar verbindbar ist.
Das Befestigungselement kann hierbei entweder eine im Bereich des vorgegebenen Schwellwerts liegende Löseschwelle oder in etwa eine mit dem Schwellwert zusammenfallende Abzugskraft aufweisen. Ferner ist denkbar, dass das Befestigungselement etwa im Übergangsbereich zum Flächengebilde des Ausweichstücks eine oder mehrere Sollbruchstellen oder mechanische Schwächungen aufweist. Auf diese Art und Weise kann das Ausweichstück auch bei einer individuellen und separaten Montage an der Stoßfängerverkleidung lösbar an dieser befestigt sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist das Ausweichstück eine geschlossene und eben ausgestaltete Oberfläche auf. Es dient dabei als Schutz für eine in Fahrtrichtung dahinterliegende Sensoreinrichtung. Das Ausweichstück kann insbesondere als Schutzeinrichtung für ein Abstandsradar fungieren. Das Ausweichstück ist dabei typischerweise permeabel für Radarstrahlen oder für zumindest einen vorgegebenen Spektralbereich des sichtbaren Lichtspektrums.
Ferner ist in einer alternativen Ausgestaltung denkbar, dass das Ausweichstück eine identisch zum Gitterkörper ausgestaltete Gitterstruktur aufweist. Das Ausweichstück ist in diesem Falle kaum von dem angrenzenden Gitterkörper zu unterscheiden. Es ist insoweit vollständig in die Struktur des Gitterkörpers integriert oder setzt diese fort. Die Ausbildung des Ausweichstücks mit einer Gitterstruktur ist unter herstellungstechnischen Gesichtspunkten von Vorteil. Sofern das Kraftfahrzeug beispielsweise ohne Sensoreinrichtung auszugestalten ist, kann anstelle des eine geschlossene und eben ausgestaltete Oberfläche aufweisenden Ausweichstücks das mit einer Gitterstruktur versehene Ausweichstück verwendet werden.
Das Kühlluftgitter ist insoweit allein durch die jeweils geeignete Wahl eines von zumindest zwei unterschiedlichen Ausweichstücken an die jeweilige Fahrzeugkonfiguration, etwa mit oder ohne Sensoreinrichtung anpassbar. Für die zumindest zwei unterschiedlichen Fahrzeugkonfigurationen kann jedoch stets ein und derselbe Gitterkörper verwendet werden. Die Bauteilvielfalt und die Anzahl unterschiedlicher Bauteile zur Verwirklichung der Stoßfängeranordnung kann auf diese Art und Weise reduziert werden. Herstellungs- und Werkzeugkosten sowie der logistische Aufwand für das Kühlluftgitter können auf diese Art und Weise reduziert werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist zumindest einer von Gitterkörper und Ausweichstück als Kunststoff-Spritzgussteil ausgestaltet. Insbesondere können sowohl der Gitterkörper als auch das Ausweichstück als Kunststoff-Spritzgussbauteil verwirklicht sein. Bei einer einteiligen Ausgestaltung ist insbesondere die Verwirklichung eines Mehrkomponenten-Kunststoff-Spritzgussbauteils denkbar, wobei für den Bereich des Ausweichstücks vorzugsweise ein im Vergleich zum Gitterkörper elastischer oder leichter deformierbarer Kunststoff verwendet wird.
Nach einem weiteren Aspekt ist schließlich ein Kraftfahrzeug mit einer selbsttragenden Kraftfahrzeugkarosserie und mit einer daran angeordneten zuvor beschriebenen Stoßfängeranordnung vorgesehen. Die Stoßfängeranordnung ist hierbei insbesondere als frontseitige Stoßfängeranordnung ausgestaltet.
Nach einer Weiterbildung des Kraftfahrzeugs ist die Stoßfängerverkleidung, bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung (x) in einem geforderten Mindestabstand Dmin zu einer Tragstrukturkomponente der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet. Der Mindestabstand definiert einen geforderten Mindestdeformationsraum für die Stoßfängerverkleidung im Falle einer Kollision mit Objekten. Im Kollisionsfall kann die Stoßfängerverkleidung zumindest um den Bereich des Mindestabstands gegenüber der Tragstrukturkomponenten bewegt werden, bis das mit dem Kraftfahrzeug kollidierende Objekte eine vergleichsweise harte Abstützung an der nachgelagerten Tragstrukturkomponenten, etwa in Form eines Stoßfängerquerträgers, erfährt.
In Weiterbildung hiervon ist an der Tragstrukturkomponente zumindest eine Sensoreinrichtung, typischerweise in Form einer Frontkamera und/oder eines Radarsensors für eine adaptive Abstandsregelung angeordnet. Die Sensoreinrichtung erstreckt sich hierbei zumindest bereichsweise in den Zwischenraum zwischen der Tragstrukturkomponente und der Stoßfängerverkleidung. Unweigerlich hält die Sensoreinrichtung den geforderten Mindestabstand zur Stoßfängerverkleidung, mithin zu deren Kühlluftgitter nicht ein, sondern unterschreitet diesen. Indem das Kühlluftgitter ein elastisches, deformierbares oder zumindest abschnittsweise vom Gitterkörper oder von der Stoßfängerverkleidung lösbares Ausweichstück aufweist, sind die sich durch die Anordnung der Sensoreinrichtung innerhalb des genannten Zwischenraums für das Kollisionsverhalten der Stoßfängeranordnung unweigerlich ergebenden Nachteile kompensierbar.
Es ist hierbei nach einer weiteren Ausgestaltung insbesondere vorgesehen, dass das Ausweichstück, bezogen auf die von Fahrzeugquerachse und Fahrzeughochachse gebildete Ebene (y, z) zumindest bereichsweise überdeckend zur Sensoreinrichtung angeordnet ist. Im Kollisionsfall und einer hierdurch bedingten Verschiebung der Stoßfängerverkleidung hin zur Tragstrukturkomponente, gelangt das Ausweichstück als erstes mit der Sensoreinrichtung in Kontakt, wodurch das Ausweichstück entweder einer Ausweichbewegung nach vorn unterliegt und/oder partiell oder gänzlich vom Kühlluftgitter gelöst wird. Insoweit gibt das deformierbare oder von der Stoßfängerverkleidung zumindest bereichsweise lösbare Ausweichstück eine Durchgangsöffnung für die Sensoreinrichtung frei, sodass die Stoßfängerverkleidung nach einem Lösen oder Deformieren des Ausweichstücks weiterhin ungehindert um zumindest den geforderten Mindestabstand hin zur Tragstrukturkomponente bewegbar ist.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltung der Stoßfängeranordnung und des Kraftfahrzeugs werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
1 ein mit der Stoßfängeranordnung ausgestattetes Kraftfahrzeug in Seitenansicht,
2 eine erste Ausgestaltung der Stoßfängeranordnung von vorn betrachtet,
3 eine weitere Ausgestaltung der Stoßfängeranordnung von vorn betrachtet,
4 einen Querschnitt durch die Stoßfängeranordnung gemäß 3 entlang der Schnittlinie A-A,
5 einen Querschnitt durch die Stoßfängeranordnung gemäß 3 entlang B-B
6 eine vergrößerte Darstellung einer Sollbruchstelle im Übergangsbereich zwischen Ausweichstück und Stoßfängerverkleidung,
7 eine alternative Ausgestaltung für die Verbindung von Ausweichstück und Gitterkörper, respektive Stoßfängerverkleidung,
8 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines Kühlluftgitters und
9 eine weitere Ausgestaltung eines Kühlluftgitters.
Detaillierte Beschreibung
Das in 1 in Seitenansicht gezeigte Kraftfahrzeug 1 weist eine selbsttragende Kraftfahrzeugkarosserie 2 auf. Diese weist im Bereich der Kraftfahrzeugfront 3 eine in den 2 und 3 in unterschiedlichen Ausgestaltungen dargestellte Stoßfängeranordnung 10 auf. Die Stoßfängeranordnung 10 weist insbesondere eine sich über die gesamte Breite der Frontpartie des Kraftfahrzeugs 1 erstreckende Stoßfängerverkleidung 12 auf. Wie in den 2 und 3 ersichtlich, weist die Stoßfängerverkleidung 12 diverse Aussparungen 13, so etwa für die Frontscheinwerfer als auch für Kühlluftgitter 18, 26 auf. Bezogen auf die Fahrzeugquerachse (y) weist die Stoßfängerverkleidung 12 in etwa mittig ein oberes Kühlluftgitter 18 als auch ein, bezogen auf die Fahrzeughochachse (z) darunterliegendes unteres Kühlluftgitter 25 auf. Oberes und unteres Kühlluftgitter 18, 25 sind über einen, in etwa horizontal verlaufenden Quersteg, welcher einen Kennzeichenträger 4 aufweist, voneinander getrennt.
Aus den 3 bis 5 ist ersichtlich, dass das untere Kühlluftgitter 35 einen sich nahezu über die gesamte Aussparung 13 der Stoßfängerverkleidung 12 erstreckenden Gitterkörper 26 aufweist, welcher am rechten Randabschnitt jedoch unterbrochen ist und dort an ein gesondert ausgestaltetes Ausweichstück 38 angrenzt. Das Ausweichstück 38 weist eine ebene Oberflächenkontur auf und dient vorliegend als Abschirmung oder als mechanischer Schutz für eine in Fahrtrichtung dahinterliegende Sensoreinrichtung 20, welche beispielsweise als Radarsensor, etwa für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung des Kraftfahrzeugs 1 ausgestaltet sein kann.
Im Querschnitt A-A durch den Gitterkörper 26 ist ersichtlich, dass der gegenüber dem Frontende der Stoßfängerverkleidung 12 zumindest leicht zurückversetzte oder entgegen der Fahrtrichtung in die Stoßfängerverkleidung 12 eingelassene Gitterkörper 26 einen geforderten Mindestabstand Dmin zu einer in Fahrtrichtung dahinterliegenden bzw. nachgelagerten Tragstrukturkomponente 6 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 aufweist. Die Einhaltung jenes Mindestabstands ist insbesondere aus Gründen eines Kollisions- oder Fußgängerschutzes wünschenswert bzw. sogar gefordert. Im Bereich der Sensoreinrichtung, die in 5 im Querschnitt B-B dargestellt ist, wird jedoch dieser Mindestabstand zwischen Sensoreinrichtung 20 und dem Kühlluftgitter 35 unterschritten, da die Sensoreinrichtung 20 im Zwischenraum 8 zwischen Tagstrukturkomponente 6 und Kühlluftgitter 35 angeordnet ist oder zumindest in jenen Zwischenraum 8 hineinragt. Damit die Sensoranordnung 20 einen ausreichend großen Sensorkegel 22 aufweisen kann und in hinreichendem Maße, etwa bei Ausgestaltung als Radarsensor die vor dem Kraftfahrzeug 1 befindlichen Objekte zuverlässig erfassen kann, ist es erforderlich, die Sensoreinrichtung 20 möglichst dicht hinter dem Kühlluftgitter 35 anzuordnen.
Es ist nun insbesondere vorgesehen, den Gitterkörper 26 in demjenigen Bereich, welcher in Fahrtrichtung vor der Sensoreinrichtung 20 liegt, zu unterbrechen und anstelle dessen dort ein Ausweichstück 38 vorzusehen, welches entweder flexibel deformierbar oder welches zumindest abschnittsweise, entweder vom Gitterkörper 26 oder direkt von der Stoßfängerverkleidung 12 lösbar ist. Die lösbare Verbindung soll insbesondere ein gefordertes Löse- oder Bruchverhalten aufweisen, sodass im Zuge einer Kollision die Stoßfängerverkleidung 12 entgegen der Fahrtrichtung nach hinten und somit zur Tragstrukturkomponente 6 verlagerbar ist.
Bereits nach einer vergleichsweisen kurzen Deformationsweg, der geringer ist als der geforderte Mindestabstand, gelangt hierbei das Ausweichstück 38 mit der Sensoreinrichtung 20 in Wirkverbindung bzw. hieran zur Anlage. Die lösbare Verbindung des Ausweichstücks 38 zur Stoßfängerverkleidung 12 bzw. zum Gitterkörper 26 wird hierbei unmittelbar gelöst oder sie bricht auseinander, sodass das Ausweichstück 38 beispielsweise nach vorn weg klappt und die Aussparung 13 im Bereich der Sensoreinrichtung 20 weitgehend ungehindert freigibt.
Die lösbare Verbindung des Ausweichstücks 38 kann beispielsweise, wie in 6 gezeigt, mittels einer Sollbruchstelle 40 realisiert werden, die im Übergangsbereich einen Flächenabschnitt des Ausweichstücks 38 zu einem randseitigen Befestigungsabschnitt 39 vorgesehen ist. In dem in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Ausweichstück 38 sowohl oben als auch unten mit einem randseitigen Befestigungsabschnitt 39 versehen ist, mittels welchem das Ausweichstück 38 im Bedarfsfall auch entkoppelt vom in Fahrzeugquerrichtung angrenzenden Gitterkörper 26 unmittelbar am Rand 15 der für das Kühlluftgitter 35 vorgesehenen Aussparung 13 der Stoßfängerverkleidung 12 anordenbar ist.
Der Befestigungsabschnitt 39 weist beispielsweise einen den Rand 15 umschließenden Profilabschnitt oder ein dementsprechendes, etwa clipsartiges Befestigungselement auf.
In 7 ist abweichend zur Ausgestaltung in 6 eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher der Gitterkörper 26 über beispielsweise einen umlaufenden und randseitigen Rahmenabschnitt 27 gleichermaßen formschlüssig am Rand 15 der Aussparung 13 der Stoßfängerverkleidung 12 befestigt ist. Für die lösbare Verbindung des Ausweichstücks 38 ist hierbei vorgesehen, dass das Ausweichstück 38 mit jenem Rahmenabschnitt 27, etwa mittels eines Befestigungselements 42, lösbar verbunden ist. Das Befestigungselement 42 ist hierbei beispielsweise als eine Art Federzunge oder Schnapphaken ausgebildet, welcher rastend mit dem Rahmenabschnitt 27 des Gitterkörpers 26 in Eingriff steht.
Der Rahmenabschnitt 27 und das Befestigungselement 42 sind hierbei derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt, dass diese eine vorgegebene Abzugskraft bereitstellen, die typischerweise kleiner ist als derjenige Schwellwert einer Krafteinwirkung auf das Ausweichstück, bei welchem die lösbare Verbindung aufbricht oder auseinandergeht. Das Maß der Abzugskraft als auch der genannte Schwellwert liegt typischerweise unterhalb einer Zerstörungsschwelle der Stoßfängerverkleidung 12 oder des Gitterkörpers 26.
Das Kühlluftgitter 25 gemäß 2 weist denselben Gitterkörper 26 wie das in 3 gezeigte Kühlluftgitter 35 auf. Jedoch ist hierbei ein anderes Ausweichstück 28 vorgesehen, welches vergleichbar dem Gitterkörper 26 selbst eine Gitterstruktur aufweist. Die Stoßfängerverkleidung 12 gemäß 2 ist insbesondere für solche Fahrzeugkonfigurationen denkbar, die ohne Sensoreinrichtung 20 ausgestaltet sind. Zwar wäre die Verwirklichung eines Ausweichstücks 28 in diesem Fall grundsätzlich nicht erforderlich. Aus Gründen einer rationellen und kostengünstigen Fertigung erweist es sich jedoch als vorteilhaft für die unterschiedlichen Fahrzeugkonfigurationen ein und denselben Gitterkörper 26 zu verwenden und lediglich das Ausweichstück 28, 38 bedarfsgerecht anzupassen. Vergleichsweise große und teure Konstruktions- oder Spritzgusswerkzeuge für den Gitterkörper 26 sind insoweit nur einfach bereitzustellen. Eine konfigurationsspezifische Anpassung des Kühlluftgitters 25, 35 kann hierbei durch bloße Selektion eines vergleichsweise kleinen Ausweichstücks 28, 38 erfolgen.
In 8 ist nochmals isoliert der schematische Aufbau eines Kühlluftgitters 35 gezeigt. Das Kühlluftgitter 35 weist einen in etwa längserstreckten und ein Flächengebilde bildenden Gitterkörper 26 mit einem oberen Seitenrand 26a und einem unteren Seitenrand 26b auf. Zumindest mit diesen Seitenrändern 26a, 26b ist der Gitterkörper 26 typischerweise formschlüssig oder auch klebend in der Aussparung 13 der Stoßfängerverkleidung 12 befestigbar. Der Gitterkörper 26 weist in der Ausgestaltung gemäß 8 jedoch eine Aussparung 29 auf, die sich vom oberen Seitenrand 26a bis zum unteren Seitenrand 26b erstreckt. Innerhalb jener Aussparung 29 ist das Ausweichstück 38 flächenbündig eingelassen.
Das Ausweichstück 38 ist vorliegend der Einfachheit halber als Rechteck dargestellt. Es weist einen oberen Seitenrand 38a, einen unteren Seitenrand 38b sowie einen rechten Seitenrand 38c und einen linken Seitenrand 38d auf. Mit den seitlichen Seitenrändern 38c, d kann das Ausweichstück 38 lösbar mit dem Gitterkörper 26 verbunden sein. Es ist denkbar, dass im Bereich der seitlichen Seitenränder 38c, 38d eine Perforation oder Sollbruchstelle verläuft.
Alternativ ist denkbar, dass das Ausweichstück 38 entlang seiner Seitenränder 38c, 38d mechanisch vom Gitterkörper 26 entkoppelt und insoweit lose innerhalb der Aussparung 29 des Gitterkörpers 26 angeordnet ist. In diesem Fall ist vorgesehen, dass das Ausweichstück 38 mit seinen oberen und/oder unteren Seitenrändern 38a, 38b entweder mit einem umlaufenden Rahmenabschnitt 27 des Gitterkörpers 26 oder aber direkt mit dem Rand 15 der Aussparung 13 der Stoßfängerverkleidung 12 lösbar verbunden ist.
In diesem Fall verläuft eine Perforation oder Sollbruchstelle typischerweise zwischen einem ausweichstückseitigen Befestigungsabschnitt 39 und dem im Wesentlichen eben und flächig ausgestalteten Flächensegment des Ausweichstücks 38, wie dies beispielsweise in 6 gezeigt ist.
In 9 ist eine alternative Ausgestaltung eines Kühlluftgitters 45 mit einem Gitterkörper 46 und mit einem Ausweichstück 48 gezeigt. Das Ausweichstück 48 ist hierbei vollständig vom Gitterkörper 46 randseitig umschlossen. Die Seitenränder des Ausweichstücks 48a, 48b, 48c, 48d können hierbei wahlweise und gegenüberliegend paarweise entweder gelöst vom Gitterkörper 46 oder über eine lösbare Verbindung mit dem Gitterkörper 46 verbunden sein. Beispielsweise ist denkbar, dass die oberen und unteren Seitenränder 48a, 48b über eine Perforation oder Sollbruchstelle 40 mit dem Gitterkörper 46 verbunden sind, während die beiden übrigen und gegenüberliegenden Seitenränder 48c, 48d losgelöst vom Gitterkörper 46 sind.
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Kraftfahrzeugkarosserie
3: Kraftfahrzeugfront
4: Kennzeichenträger
6: Tragstrukturkomponente
8: Zwischenraum
10: Stoßfängeranordnung
12: Stoßfängerverkleidung
13: Aussparung
15: Rand
18: Kühlluftgitter
20: Sensoreinrichtung
22: Sensorkegel
25: Kühlluftgitter
26: Gitterkörper
26a, b: Seitenrand
27: Rahmenabschnitt
28: Ausweichstück
29: Aussparung
35: Kühlluftgitter
38: Ausweichstück
38a, b, c, d: Seitenrand
39: Befestigungsabschnitt
40: Sollbruchstelle
42: Befestigungselement
45: Kühlluftgitter
46: Gitterkörper
48: Ausweichstück
48a, b, c, d: Seitenrand

Claims

Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Stoßfängerverkleidung (12) und mit zumindest einem Kühlluftgitter (25; 35; 45), welches einen flächigen Gitterkörper (26; 46) mit einem Ausweichstück (28; 38; 48) aufweist, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) unter Einwirkung einer oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegenden Kraft deformierbar oder zumindest abschnittsweise vom Gitterkörper (26; 46) oder von der Stoßfängerverkleidung (12) lösbar ist.
Stoßfängeranordnung nach Anspruch 1, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) flächenbündig zum angrenzenden oder das Ausweichstück (28; 38; 48) zumindest abschnittsweise umschließenden Gitterkörper (26; 46) angeordnet ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) entlang zumindest eines Seitenrandes (38a, 38b, 38c, 38d; 48a, 48b) lösbar mit dem Gitterkörper (26; 48) verbunden ist.
Stoßfängeranordnung nach Anspruch 3, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seitenränder (38a, 38b; 48a, 48b) lösbar mit dem Gitterkörper (26) verbunden ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Seitenrand (38a, 38b) des Ausweichstücks (38) fluchtend zu einem Seitenrand (26a, 26b) des Gitterkörpers (26) verläuft oder mit einem Seitenrand (26a, 26b) des Gitterkörpers (26) zusammenfällt.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) und der Gitterkörper (26; 46) einstückig ausgebildet sind und über zumindest eine Sollbruchstelle (40) oder über zumindest eine mechanische Schwächung miteinander verbunden sind.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) als ein vom Gitterkörper (26; 46) separates Bauteil ausgestaltet ist und mittels zumindest eines Befestigungselements (42) lösbar mit dem Gitterkörper (26; 46) verbunden ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ausweichstück (28; 38) als ein vom Gitterkörper (26) separates Bauteil ausgestaltet ist und mittels zumindest eines Befestigungselements (42) lösbar mit dem Rand (15) einer Aussparung (13) der Stoßfängerverkleidung (12) verbunden ist, in welcher Aussparung (13) das Kühlluftgitter (25; 35) angeordnet ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausweichstück (38; 48) eine geschlossene und eben ausgestaltete Oberfläche aufweist und als Schutz für eine in Fahrtrichtung dahinter liegende Sensoreinrichtung (20) ausgestaltet ist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei das Ausweichstück (28) eine identisch zum Gitterkörper (26) ausgestaltete Gitterstruktur aufweist.
Stoßfängeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer von Gitterkörper (26; 46) und Ausweichstück (28; 38; 48) als Kunststoffspritzgussbauteil ausgestaltet ist.
Kraftfahrzeug mit einer Kraftfahrzeugkarosserie (2) und mit einer hieran angeordneten Stoßfängeranordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 12, wobei die Stoßfängerverkleidung (12) bezogen auf die Fahrzeuglängsrichtung (x) in einem geforderten Mindestabstand (Dmin) zu einer Tragstrukturkomponenten (6) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) angeordnet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, wobei an der Tragstrukturkomponente (6) zumindest eine Sensoreinrichtung (20) angeordnet ist, welche sich in einen Zwischenraum (8) zwischen der Tragstrukturkomponente (6) und der Stoßfangerverkleidung (12) erstreckt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, wobei das Ausweichstück (28; 38; 48) bezogen auf die von Fahrzeugquerachse (y) und Fahrzeughochachse (z) gebildete Ebene (y, z) zumindest bereichsweise überdeckend zur Sensoreinrichtung (20) angeordnet ist.