DE102015111408B4

DE102015111408B4 - Stoßfängeranordnung

Info

Publication number: DE102015111408B4
Application number: DE102015111408.9
Authority: DE
Inventors: Oliver König
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2035-07-15

Abstract

Stoßfängeranordnung (1) für einen Bugbereich (2) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem sich im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand quer zu einer Längsrichtung (3) des Kraftfahrzeugs (10) erstreckenden Querträger (4) und einer durch einen Halterahmen (5) gehaltenen Außenhaut (6), wobei an dem Halterahmen (5) wenigstens ein Lufteinlass (7) für das Fahrzeug (10) ausgebildet ist,
wobei eine Verformungseinrichtung (9) zwischen der Außenhaut (6) und dem Querträger (4) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, sich bei einem Aufprall zu verformen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verformungseinrichtung (9) wenigstens ein Prallschaumelement (11) und wenigstens einen federelastisch aufgenommenen und bei einem Aufprall eines Objektes auf das Prallschaumelement (11) einwirkenden und über wenigstens einen Federschenkel (14) federnd an dem Halterahmen (5) befestigten Deformationstopf (12) umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung insbesondere für einen Bugbereich eines Kraftfahrzeugs.
Es sind Stoßfängeranordnungen im Stand der Technik bekannt geworden, die Energie absorbierende Teile und Komponenten aufweisen. So zeigt die DE 103 26 420 A1 eine gattungsgemäße Stoßfängeranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem im Fahrzeugfrontendbereich in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Stoßfängerquerträger, einem Stoßfängerüberzug und einem Energie absorbierenden Einlegeteil, wobei das Einlegeteil eine Mehrzahl noppenartiger Deformationstöpfe aufweist, die im montierten Zustand des Einlegeteils dem Stoßfängerquerträger so zugeordnet sind, dass das Einlegeteil im Kollisionsfall durch Deformation der Deformationstöpfe am Stoßfängerquerträger mit geringer Blocklänge plastisch verformt ist. Damit ist eine Stoßfängeranordnung bekannt geworden, mit der ein kompakter Aufbau der Stoßfängeranordnung mit einem vernünftigen Fußgängerschutz erzielt wird.
Mit der WO 2013/114163 A1 ist eine Energie absorbierende Anordnung bekannt geworden, bei der zusätzlich ein Prallschaum Schaumstoffdeformationskörper einem plastischen Druckkörpervorgelagert ist. Dadurch wird bei einem Aufprall zunächst der direkt hinter der Außenhaut angeordnete Druckkörper beaufschlagt, bevor schließlich der Prallschaum belastet wird.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stoßfängeranordnung für einen Bugbereich eines Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen, womit eine flexiblere Reaktion auf einen Aufprall ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Stoßfängeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
Eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung ist insbesondere für einen Bugbereich eines Fahrzeugs und insbesondere eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und weist einen sich im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand quer zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs erstreckenden Querträger und eine durch einen Halterahmen gehaltene Außenhaut auf. Dabei ist an dem Halterahmen insbesondere wenigstens ein Lufteinlass für das Kraftfahrzeug ausgebildet. Es ist wenigstens eine Verformungseinrichtung zwischen der Außenhaut und dem Querträger angeordnet, die dazu ausgebildet ist, sich bei einem Aufprall z. B. eines Lebewesens oder eines Objektes zu verformen. Die Verformungseinrichtung umfasst wenigstens ein Prallschaumelement und wenigstens einen federelastisch aufgenommen und bei einem Aufprall z. B. eines Lebewesens oder eines Objekts auf das Prallschaumelement einwirkenden Deformationstopf. Der Deformationstopf ist über wenigstens einen Federschenkel federnd an dem Halterahmen befestigt.
Die erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung wird dadurch erreicht, dass auf das Prallschaumelement der federnd bzw. federelastisch aufgenommene Deformationstopf einwirkt. Dadurch wird es im Fall eines Aufpralls ermöglicht, die Verformung bzw. Verschiebung des Deformationstopfs zu detektieren, ohne, dass zuvor schon eine Verformung des Deformationstopfs stattgefunden haben muss.
Der erfindungsgemäß an dem Halterahmen befestigte Deformationstopf verschiebt sich mit dem gesamten Halterahmen und drückt auf das Prallschaumelement, um so in einer ersten Phase des Aufpralls einen gewissen Deformationsweg mit einem relativ geringen Widerstand zur Verfügung zu stellen. Das ist vorteilhafter, als wenn an der Außenhaut der Stoßfängeranordnung ein deformierbares Prallschaumelement angeordnet ist. Bei einer solchen Anordnung wird das Prallschaumelement in der Regel nur sehr lokal begrenzt deformiert, wodurch der zur Verfügung stehende Verformungsweg sehr schnell ausgenutzt wird. Dadurch können nur kleine Kräfte aufgenommen und abgeleitet werden, was beispielsweise bei Aufprall eines Fußgängers zu erheblich gesundheitsgefährdenden Einwirkungen führen kann.
Die Erfindung bietet demgegenüber den Vorteil, dass die einwirkenden Kräfte von dem Halterahmen über den Deformationstopf auf das Prallschaumelement abgeleitet werden, sodass eine bessere und insbesondere gleichmäßigere Verteilung und Absorbierung der Energie erzielbar ist.
Bei der Verformungseinrichtung ist das Prallschaumelement so ausgebildet, dass es sich leichter verformt als der Deformationstopf. Bei einer Verformung wird der federnd aufgenommene Deformationstopf federelastisch bewegt und wirkt auf das Prallschaumelement ein, welches sich bei einem Aufprall so zunächst verformt. Anschließend verformt sich gegebenenfalls der Deformationstopf insbesondere plastisch und nicht reversibel.
Bei der Stoßfängeranordnung kann der Halterahmen die Außenhaut stützen oder die Außenhaut wird direkt durch den Halterahmen gebildet. In bevorzugten Ausgestaltungen ist eine separate Außenhaut auf dem Halterahmen angebracht. Ein Lufteinlass ist insbesondere an dem federnd aufgenommenen Deformationstopf vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist der Deformationstopf an dem Halterahmen befestigt. Der Deformationstopf kann auch einstückig mit dem Halterahmen ausgebildet sein. Möglich ist es auch, dass der Deformationstopf über separate Befestigungselemente an dem Halterahmen angeordnet ist.
In bevorzugten Weiterbildungen ist das Prallschaumelement funktionell zwischen dem Querträger und dem Halterahmen angeordnet. Dabei ist es möglich, dass das Prallschaumelement direkt oder indirekt an dem Querträger und/oder dem Halterahmen befestigt ist. Möglich ist es zum Beispiel, dass das Prallschaumelement über entsprechende Haltelaschen oder Haltefinger oder andere Halteelemente verfügt, mit denen das Prallschaumelement zum Beispiel an dem Querträger und/oder dem Halterahmen befestigt wird.
In diesen Ausgestaltungen kann das Prallschaumelement direkt an dem Querträger angeordnet sein. Möglich ist es auch, dass zwischen dem Prallschaumelement und dem Querträger eine weitere Komponente oder mehrere weitere Komponenten vorgesehen sind.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen, die insbesondere funktionell zwischen dem Prallschaumelement und dem Querträger angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dafür vorgesehen, ein Maß für ein in dem Prallschaumelement wirkenden Druck zu erfassen. Eine solche Sensoreinrichtung kann einen Sensor oder auch mehrere Sensoren umfassen und kann beispielsweise als Drucksensoreinrichtung ausgebildet sein.
Durch eine derartig angeordnete Sensoreinrichtung wird der Vorteil erzielt, dass schon bei einer Deformierung des Prallschaumelements ein Aufprall erkannt werden kann. Es ist nicht nötig, dass sich erst der Deformationstopf verformt, um einen Aufprall zu sensieren.
In bevorzugten Weiterbildungen gibt die Sensoreinrichtung wenigstens ab einer vorbestimmten Verformung des Prallschaumelements ein Signal aus. Möglich ist es auch, dass die Sensoreinrichtung ab einem vorbestimmten Druck auf das Prallschaumelement ein Signal ausgibt. Dadurch können relativ frühzeitig weitere Maßnahmen eingeleitet werden, um das Schadensausmaß insgesamt zu begrenzen.
In bevorzugten Weiterbildungen ist die Sensoreinrichtung mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung koppelbar, um bei Überschreiten der vorbestimmten Verformung oder eines vorbestimmten Drucks wenigstens eine Aktion auszulösen, wie beispielsweise ein Öffnen einer Motorhaube. Auch die Auslösung anderer Aktionen ist möglich. Wird eine Motorhaube relativ frühzeitig bei einem Aufprall z. B. leicht geöffnet, so ergeben sich größere Deformationswege bei Aufprall zum Beispiel eines Fußgängers. Dadurch kann der Fußgänger besser vor Verletzungen geschützt werden.
Durch die Stoßfängeranordnung ist es möglich, die unterschiedlichen Phasen bei einem Aufprall gezielt zu beeinflussen. Durch das Prallschaumelement wird bei einem Aufprall zunächst ein bestimmter Verformungsweg zur Verfügung gestellt, bei dem nur relativ geringe Kräfte wirken. Dann löst die Sensoreinrichtung schon ein Signal aus, sodass weitere Aktionen durchführbar sind, vor, oder während eine weitere Bewegung oder Verformung des Deformationstopfs erfolgt. Eine solche Abfolge bietet erheblich bessere Steuerungsmöglichkeiten der zeitlichen Abfolge bei einem Aufprall.
In bevorzugten Weiterbildungen weist der Deformationstopf eine quaderförmige Grundstruktur auf. Es ist möglich, dass der Deformationstopf einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Möglich ist es auch, dass der Deformationstopf wenigstens abschnittsweise eine zylindrische oder ovale oder abgerundete Grundstruktur aufweist. Vorzugsweise ist der Deformationstopf am Topfboden geschlossen ausgebildet. Der Topfboden kann aber Öffnungen oder dergleichen aufweisen. Eine im Wesentlichen geschlossene Topfbodenfläche ermöglicht eine größere Druckfläche, um Kraft von dem Deformationstopf auf das Prallschaumelement abzuleiten.
Erfindungsgemäß ist der Deformationstopf über wenigstens einen Federschenkel und insbesondere über wenigstens zwei Federschenkel federnd an dem Halterahmen befestigt. Besonders bevorzugt sind die Federschenkel an zwei gegenüberliegenden Seiten des offenen Topfrandes vorgesehen und mit dem Halterahmen verbunden, sodass der Deformationstopf federnd an dem Halterahmen angeordnet ist.
In bevorzugten Ausgestaltungen entspricht eine Breite des Federschenkels in Querrichtung im Wesentlichen einer Breite eines Deformationstopfs. Besonders bevorzugt liegt eine Breite des Federschenkels zwischen der halben Breite und etwa der gesamten Breite eines Deformationstopfs. Eine Dicke des Federschenkels ist vorzugsweise kleiner als 1/5 einer Breite des Federschenkels und insbesondere kleiner als 1/10 einer Breite des Federschenkels.
In bevorzugten Weiterbildungen weist der Federschenkel in einer Längsebene quer zu dem Querträger wenigstens einen im Wesentlichen U-förmigen Schenkelabschnitt auf. Möglich ist es auch, dass der Federschenkel zwei oder mehr benachbarte U-förmige Schenkelabschnitte umfasst. Durch wenigstens einen U-förmigen Schenkelabschnitt wird eine federnde Halterung des Schenkelabschnitts erzielt. Dadurch wird ein größerer Federweg zur Verfügung gestellt als bei sich linear erstreckenden Federschenkeln.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Deformationstopf über wenigstens eine Lasche zusätzlich an em Halterahmen befestigt ist. Die Lasche ist insbesondere als Steg ausgebildet und kann kann auch als Steg bezeichnet werden. Die Lasche dient insbesondere zur Schwingungsdämpfung. Vorzugsweise dämpft die Lasche Schwingungen im normalen Betrieb. Die Lasche unterdrückt oder dämpft wenigstens mögliche Schwingungen des Deformationstopfes beim Fahrbetrieb. Besonders bevorzugt reißt die Lasche bei einem Aufprall einer Person oder einer Gegenstandes oder dergleichen ab, um eine Verformung des Deformationstopfes zu erlauben. An dem Deformationstopf ist vorzugsweise wenigstens eine Lasche und insbesondere sind wenigstens zwei Laschen vorgesehen.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, mehrere Deformationstöpfe vorzusehen. Insbesondere sind mehrere Deformationstöpfe benachbart an dem Halterahmen befestigt. Dabei sind die Deformationstöpfe vorzugsweise voneinander beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist an einer Mehrzahl von Deformationstöpfen jeweils eine Mehrzahl an Laschen vorgesehen.
Insbesondere ist benachbart zu einem Deformationstopf wenigstens eine Versteifungseinheit ausgebildet. Die Versteifungseinheit kann separat an dem Halterahmen vorgesehen sein oder einstückig damit ausgebildet werden. Insbesondere ist zwischen wenigstens zwei Deformationstöpfen wenigstens eine Versteifungseinheit vorgesehen oder ausgebildet. Besonders bevorzugt befindet sich zwischen jeweils zwei Deformationstöpfen wenigstens eine und insbesondere genau eine Versteifungseinheit.
Vorzugsweise erstreckt sich die Versteifungseinheit quer zu dem Querträger. Die Versteifungseinheit kann sich in Längsrichtung und/oder in Richtung der Vertikalen erstrecken.
In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass ein Querschnitt der Versteifungseinheit im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Dadurch wird in Belastungsrichtung eine hohe Steifigkeit erreicht.
Unter einem U-förmigen Querschnitt wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Querschnitt verstanden, bei dem zwei benachbarte Schenkel an einem Ende miteinander verbunden sind und an dem anderen Ende voneinander beabstandet sind, sodass nur zu einem Ende eine Öffnung vorliegt. Dabei ist es nicht wesentlich, ob die beiden Schenkel parallel zueinander ausgerichtet sind. Insofern fallen auch V-förmige Ausgestaltungen und eckige Ausgestaltungen und dergleichen mehr unter den Begriff „U-förmige“ Querschnitte.
In bevorzugten Ausgestaltungen befindet sich die Versteifungseinheit in Längsrichtung vor dem Deformationstopf. Dadurch wird bei einem Aufprall die auftretende Last besser über eine größere Breite verteilt, sodass nicht nur ein Prallschaumelement von einem Deformationstopf belastet wird, sondern mehrere Prallschaumelemente durch mehrere Deformationstöpfe. Es ist auch möglich, dass ein durchgehendes Prallschaumelement verwendet wird, auf welches mehrere Deformationstöpfe einwirken.
Ein Deformationstopf im Sinne der vorliegenden Erfindung kann auch als Drucktopf bezeichnet werden, da der Deformationstopf den aufgebrachten Druck weiter gibt. Die Drucktöpfe bzw. Deformationstöpfe im Halterahmen ermöglichen es, einen möglichen Impakt bzw. Aufprall eines Fußgängers homogener sensieren zu können.
Um den Fußgängerschutzanforderungen gerecht zu werden, wird es vorzugsweise ermöglicht, mindestens 80% der Fahrzeugbreite insbesondere weitestgehend gleichmäßig und homogen zu sensieren. Dabei sind vorteilhafter Weise keine vorgelagerten Störkonturen vor dem Prallschaumelement vorhanden.
Deshalb erfolgt besonders bevorzugt die Sensierung des Sensors und/oder des Druckschlauches, der im Prallschaumelement integriert ist, über die gesamte Länge des Querträgers oder doch wenigstens im Wesentlichen die gesamte Länge des Querträgers möglichst ungestört.
In den seitlichen Bereichen über den seitlichen Lufteinlässen befinden sich oftmals komplexe Halterahmen im Wesentlichen direkt vor dem Prallschaumelement. Solche komplexe Halterahmen können eine Art von Störkonturen bilden, die eine gleichmäßige Sensierung somit erschweren. Um eine saubere Sensierung zu ermöglichen, werden vorzugsweise mehrerer sogenannter Druckkörper mit vordefinierten Abständen zur Außenhaut sowie zum Prallschaum im Halterahmen integriert und insbesondere mit angespritzt. Die Drucktöpfe sind bevorzugterweise so ausgelegt, dass über diese bei Krafteinwirkung und/oder einem Impakt auf die Außenhaut der direkte Druck auf den Prallschaum im Wesentlichen vollständig und insbesondere 1:1 weitergeben werden kann.
Die Drucktöpfe sind dabei insbesondere mindestens an einer Seite über eine bogenförmige und/oder federwirkende Geometrie im Halterahmen angespritzt. Des Weiteren sind optional diese Drucktöpfe an anderer Stelle durch z. B. kleine „Anbindungsstege“ angebunden, die zum Einen den Drucktopf in Position halten sollen, und zum Anderen bei einer Krafteinwirkung oder einem Impakt definiert abreißen und somit die Intrusion des Drucktopfes bzw. des Deformationstopfes zulassen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
In den Figuren zeigen:

1 eine schematische perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung;
2 eine schematische perspektivische Rückansicht der Stoßfängeranordnung nach 1 ;
3 einen stark schematisierten Querschnitt durch die Stoßfängeranordnung nach 1 und 2; und
4 eine schematische perspektivische Rückansicht einer weiteren Stoßfängeranordnung.

Mit Bezug auf die beiliegenden Figuren wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung 1 erläutert. Der in 1 perspektivisch dargestellte wesentliche Teil einer Stoßfängeranordnung 1 für den Bugbereich 2 eines hier nicht abgebildeten Kraftfahrzeugs weist einen Halterahmen 5 auf, der direkt die Außenhaut 6 des Kraftfahrzeugs bilden kann oder aber mit einer separaten Außenhaut überzogen wird, um einen ansprechenden optischen Gesamteindruck zur Verfügung zu stellen.
Die Stoßfängeranordnung 1 erstreckt sich im Wesentlichen in Querrichtung 17 quer zu einer Längsrichtung 3 des Kraftfahrzeugs. An die Stoßfängeranordnung 1 können sich weitere Elemente wie eine Motorhaube 29 anschließen, die gestrichelt angedeutet ist.
An der Stoßfängeranordnung 1 sind Lufteinlässe 7 vorgesehen, um gegebenenfalls unterschiedliche Bereiche des Kraftfahrzeugs mit Außenluft zu versorgen. Den Lufteinlässen 7 sind Deformationstöpfe 12 zugeordnet, die über Federschenkel 14 und 15 mit dem Halterahmen 5 verbunden sind.
In 1 sind vier Drucktöpfe bzw. Deformationstöpfe 12 sichtbar. Die Drucktöpfe erstrecken sich über mehr als 80 % der Fahrzeugbreite, um hohen Fußgängerschutzanforderungen gerecht zu werden. Dadurch wird eine gleichmäßige und homogene Erfassung eines Aufpralls ermöglicht. Die Sensierung erfolgt vorzugsweise über einen Druckschlauch, der im Prallschaumelement 11 integriert ist und sich hier über die gesamte Länge des Querträgers erstreckt und eine praktisch ungestörte Erfassung eines Aufpralls ermöglicht.
Die Drucktöpfe bzw. Deformationstöpfe 12 sind dabei hier an den Seiten über eine bogenförmige und federwirkende Geometrie im Halterahmen angespritzt. Die Drucktöpfe 12 können an anderer Stelle durch z. B. kleine „Anbindungsstege“ angebunden sein, die den jeweiligen Drucktopf in Position halten und bei einer Krafteinwirkung definiert abreißen und somit die Intrusion des Drucktopfes zulassen. Über die Druck- bzw. Deformationstöpfe 12 wird ein bei einem Aufprall einwirkender Druck vollständig weiter gegeben. Die Deformationstöpfe 12 weisen hier einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Durch die Federschenkel 14 und 15 wird ein Lufteinlassbereich zur Verfügung gestellt. Zwischen zwei Deformationstöpfen 12 ist hier jeweils eine Versteifungseinheit 22 vorgesehen, die einen etwa U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist und den vorderen Bugbereich verstärkt.
2 zeigt eine Ansicht der Stoßfängeranordnung von 1 von hinten. In dieser Ansicht sind die Deformationstöpfe 12 dem Halterahmen 5 vorgelagert. Die hier vier seitlich nebeneinander angeordneten Deformationstöpfe 12 werden über die Federschenkel 14 und 15 am oberen und unteren Ende der offenen Enden der jeweiligen Deformationstöpfe mit dem Halterahmen 5 verbunden. Zwischen den Deformationstöpfen 12 ist jeweils die Versteifungseinheit 22 vorgesehen, um im Falle eines Aufpralls für eine Verteilung der auftretenden Kräfte zu sorgen.
Die einzelnen Deformationstöpfe weisen jeweils einen Breite 18 auf, die im Wesentlichen der Breite 16 der Federschenkel 14 und 15 entspricht. Es ist möglich, dass einzelne Deformationstöpfe 12 eine unterschiedliche Breite und auch eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Dadurch kann flexibel auf die Platzverhältnisse eingegangen werden.
Jeder Federschenkel 14 und 15 weist hier einen etwa U-förmigen Schenkelabschnitt 21 auf, wodurch der jeweilige Deformationstopf 12 federelastisch an dem Halterahmen 5 aufgenommen ist. Dadurch kann der jeweilige Deformationstopf 12 ein erhebliches Stück in Längsrichtung 3 versetzt werden, bevor eine plastische Verformung des Deformationstopfs 12 bei einem Aufprall erfolgt.
In den seitlichen Bereichen befinden sich über den seitlichen Lufteinlässen (komplexe) Halterahmen hier direkt vor dem Prallschaumelement 11. Solche Halterahmen erschweren somit als Störkonturen eine gleichmäßige Sensierung. Um eine saubere Erkennung eines Aufpralls zu ermöglichen, werden deshalb mehrerer dieser sogenannter Deformationstöpfe 12 oder Druckkörper mit vordefinierten Abständen zur Außenhaut 6 sowie zum Prallschaumelement 11 im Halterahmen 5 integriert und hier mit angespritzt. Die Drucktöpfe geben eine Krafteinwirkung auf die Außenhaut vollständig auf das Prallschaumelement 11 weiter.
3 zeigt eine stark schematische Querschnittsansicht der Stoßfängeranordnung aus 1 und 2. In 3 sind zwei verschiedene Zustände dargestellt. Position 23 zeigt den Grundzustand, inklusive einer schematischen Darstellung der Außenhaut 6. Der Grundzustand liegt ohne äußere Einwirkung vor. Durch einen Aufprall in dem dargestellten Bereich verschiebt sich der vordere Teil des Halterahmens 5 von der Position 23 zu der Position 24 um ein Maß 27. Das Maß 27 kann örtlich verschieden sein. Die deformierte Außenhaut 6 ist nicht abgebildet.
Durch das Verschieben des Halterahmens 5 und des daran befestigten bzw. ausgebildeten Deformationstopfs 12 wirkt der Topfboden des Deformationstopfs 12 auf das Prallschaumelement 11 der Verformungseinrichtung 9 ein, sodass sich das Prallschaumelement 11 elastisch oder auch plastisch verformt.
Das Prallschaumelement 11 ist hier direkt an dem sich in Querrichtung 17 erstreckenden Querträger 4 befestigt oder aufgenommen. In einem hier kleinen und angepassten Hohlraum ist eine Sensoreinrichtung 8 angeordnet, die über entsprechende Signalleitungen oder auch drahtlos mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung 13 in Verbindung steht.
Wird nun das Prallschaumelement 11 der Verformungseinrichtung 9 durch den Deformationstopf 12 belastet, so verformt sich das Prallschaumelement 11 und übt Druck auf die Sensoreinrichtung 8 aus.
Die Sensoreinrichtung 8 ist geeignet, einen entsprechenden Druck zu registrieren. Möglich ist es zum Beispiel, dass ein Drucksensor eingesetzt wird. Möglich ist es aber auch, dass die Sensoreinrichtung als Schalter oder dergleichen ausgeführt ist und ein Signal ausgibt, wenn das Prallschaumelement das der Sensoreinrichtung 8 zur Verfügung stehende Volumen um ein vorbestimmtes Maß komprimiert hat.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt die Sensoreinrichtung 8 ein Signal aus, wenn die Verformung 30 eine vorbestimmte Verformung 31 überschreitet, so wie es in 3 eingezeichnet ist, in der der Verformungsweg 30 deutlich größer als der vorbestimmte Verformungsweg 31 ist.
In dem in 3 dargestellten Querschnitt sind die innerhalb der Längsebene 19 U-förmigen Schenkelabschnitte 21 der Federschenkel 14 und 15 erkennbar. Durch die U-förmigen Ausgestaltung der Schenkelabschnitte 21 wird eine in Längsrichtung 3 federnde Aufnahme der Deformationstöpfe 12 erreicht.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Stoßfängeranordnung 1 von hinten. Die Stoßfängeranordnung 1 nach 4 weist von der Funktion grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Stoßfängeranordnung 1 nach den vorhergehenden Figuren auf.
In der Ansicht nach 4 sind die Deformationstöpfe 12 wieder dem Halterahmen 5 vorgelagert. Die seitlich nebeneinander angeordneten Deformationstöpfe 12 sind ebenfalls über Federschenkel mit dem Halterahmen 5 verbunden. Zwischen den beiden Deformationstöpfen 12 ist die Versteifungseinheit 22 zu sehen, die im Falle eines Aufpralls für eine Verteilung der auftretenden Kräfte sorgt.
Hier sind noch Abreißstege in Form von Stegen oder Laschen 32 an jedem Deformationstopf vorgesehen, um mögliche Schwingungen insbesondere im laufenden (normalen) Fahrbetrieb zu reduzieren und insbesondere wenigstens nahezu vollständig zu unterdrücken. Die Laschen 32 reißen bei einer Kollision der Stoßfängeranordnung 1 mit einer Person oder einem Gegenstand relativ schnell ab, spätestens wenn das Prallschaumelement 11 deformiert wird oder vollständig zusammengedrückt ist.
Insgesamt stellt die Erfindung eine vorteilhafte Stoßfängeranordnung 1 zur Verfügung. Beim Aufprall eines Fußgängers drückt das Bauteil mit dem Halterahmen 5 das Prallschaumelement 11 mittels des Deformationstopfs 12 ein. Dadurch wird die Sensoreinrichtung 8 mit einem entsprechenden Druck belastet, sodass diese ein Signal ausgibt und die Fahrzeugsteuereinrichtung 13 schon frühzeitig ergänzende Maßnahmen einleiten kann, um die Auswirkungen des Aufpralls auf den Fußgänger möglichst zu minimieren. Dazu kann beispielsweise das leichte Öffnen der Motorhaube 29 beitragen.
Auch weitere bekannte Maßnahmen können erfolgen. Nach dem das Prallschaumelement 11 entsprechend komprimiert wurde, bewegt sich der Deformationstopf durch die Federschenkel 14 und 15 noch weiter, sodass insgesamt ein erheblich größerer Deformationsweg zur Verfügung gestellt wird. Zur Schwingungsunterdrückung und Unterdrückung oder Verhinderung unerwünschter Geräusche können in allen Ausführungen Laschen in Form von z. B. Abreißstegen 32 vorgesehen sein, die insbesondere seitlich an wenigstens einem Deformationstopf 12 angebracht sind und wenigstens bei einem Unfall abreißen.
Schließlich kann sich auch der Deformationstopf 12 noch plastisch deformieren, sodass eine erhebliche Energiemenge abgebaut werden kann.
Die Stoßfängeranordnung ist im Bereich der Luftanlässe 7 ausreichend steif gestaltet. Gleichzeitig kann beispielsweise ein Fußgängeranprall im Bugbereich zuverlässig sensiert werden. Das bietet vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten für die unterschiedlichen Phasen bei einem Fußgängeraufprall.

Claims

Stoßfängeranordnung (1) für einen Bugbereich (2) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem sich im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand quer zu einer Längsrichtung (3) des Kraftfahrzeugs (10) erstreckenden Querträger (4) und einer durch einen Halterahmen (5) gehaltenen Außenhaut (6), wobei an dem Halterahmen (5) wenigstens ein Lufteinlass (7) für das Fahrzeug (10) ausgebildet ist, wobei eine Verformungseinrichtung (9) zwischen der Außenhaut (6) und dem Querträger (4) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, sich bei einem Aufprall zu verformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungseinrichtung (9) wenigstens ein Prallschaumelement (11) und wenigstens einen federelastisch aufgenommenen und bei einem Aufprall eines Objektes auf das Prallschaumelement (11) einwirkenden und über wenigstens einen Federschenkel (14) federnd an dem Halterahmen (5) befestigten Deformationstopf (12) umfasst.
Stoßfängeranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei das Prallschaumelement (11) funktionell zwischen dem Querträger (4) und dem Halterahmen (5) angeordnet ist.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Sensoreinrichtung (8) funktionell zwischen dem Prallschaumelement (11) und dem Querträger (4) angeordnet ist, um ein Maß für einen in dem Prallschaumelement (11) wirkenden Druck zu erfassen.
Stoßfängeranordnung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Sensoreinrichtung wenigstens ab einer vorbestimmten Verformung (31) des Prallschaumelements (11) ein Signal ausgibt.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinrichtung (8) mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung (13) koppelbar ist, um bei Überschreiten der vorbestimmten Verformung (31) wenigstens eine Aktion auszulösen, wie ein Öffnen einer Motorhaube (29).
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Deformationstopf (12) eine quaderförmige Grundstruktur aufweist.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der dem vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Breite (16) des Federschenkels (14) in Querrichtung (17) einer Breite (18) eines Deformationstopfs (12) entspricht.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Federschenkel (11) in einer Längsebene (19) quer zu dem Querträger (4) wenigstens einen U-förmigen Schenkelabschnitt (21) aufweist.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Deformationstopf (12) über wenigstens eine Lasche (32) zusätzlich an dem Halterahmen (5) befestigt ist.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Deformationstöpfe (12) benachbart an dem Halterahmen (5) befestigt sind.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei benachbart zu einem Deformationstopf (12) eine Versteifungseinheit (22) ausgebildet ist.
Stoßfängeranordnung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei sich die Versteifungseinheit (22) quer zu dem Querträger (4) erstreckt.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Querschnitt der Versteifungseinheit (22) U-förmig ausgebildet ist.
Stoßfängeranordnung (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Versteifungseinheit (22) in Längsrichtung (3) vor dem Deformationstopf (12) befindet.