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Die Erfindung betrifft eine Stoßfängeranordnung mit einem Stoßfängerquerträger für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine vordere Stoßfängeranordnung mit einem im Bereich des Vorderwagens eines Kraftfahrzeuges angeordneten Stoßfängerquerträger.
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Stoßfängerquerträger, welche in der Regel über Deformationselemente an Fahrzeuglängsträgern von Kraftfahrzeugen angebunden sind, werden in der heutigen Zeit meist für mehrere Zwecke in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Eine der Hauptaufgaben ist die Energieabsorption durch Stauchung der Deformationselemente im Falle von Fahrzeugkollisionen wie Auffahrunfällen etc. Bekannte Stoßfängeranordnungen sind meist so ausgelegt, dass es erst bei Überschreitung eines bestimmten Kraftniveaus zu einer Deformation der Deformationselemente kommt, z.B. ab 50 kN, meist erst über 100 kN. Die Verformung der Deformationselemente (auch Pralltöpfe oder Crashboxen genannt) setzt üblicherweise erst bei Kräften von mehr als 110 kN ein. Kleinere Kräfte führen lediglich zu Verformungen des Stoßfängerquerträgers und/oder vor dem Stoßfängerquerträger angeordneter Bauteile. Daneben werden Stoßfängerquerträger heute häufig auch für Fußgängerschutzaufgaben eingesetzt, indem ein elastisches Material (meist ein Schaummaterial) in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) vor dem Stoßfängerquerträger derart angeordnet wird, dass der Stoßfängerquerträger als Widerlager dient. Das Material wird dazu genutzt, dass bereits bei Kräften von deutlich unter 100 kN (z.B. ab 100 N, 200 N, 500 N oder 5 kN), die beispielsweise bei einem Fußgängeraufprall auftreten, eine Sensierung des Aufpralls durch ein in dem elastischen Material angeordnetes Element (meist ein Schlauch) erfolgt. Diese Sensierung wird dazu genutzt, Maßnahmen zur Verbesserung des Fußgängerschutzes zu ergreifen, beispielsweise eine Frontklappe (Motorhaube) in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) nach oben zu verfahren, um den Abstand zwischen der Frontklappe und darunter angeordneten, massiven Bauteilen (z.B. einem Motorblock) zu vergrößern und körperliche Schäden einer möglicherweise auf der Frontklappe aufprallenden Person zu minimieren. Für eine möglichst breite Sensierung (bezogen auf die gesamte Fahrzeugbreite ohne Außenspiegel) werden in der Praxis Stoßfängerquerträger teilweise in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet von den Fahrzeuglängsträgern nach außen verbreitert, vor allem um dadurch eine Sensierung für den Fußgängerschutz über mehr als 60 % der Fahrzeugbreite zu ermöglichen, insbesondere von mindestens 70 % oder mindestens 80 % der Fahrzeugbreite.
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Aus
DE 10 201 051 481 A1 ist eine Stoßfängeranordnung mit einem oberen und einem unteren Stoßfängerquerträger bekannt, die übereinander angeordnet sind und jeweils über separate Deformationselemente am Längsträger eines Kraftfahrzeuges angebunden sein sollen. Die Querträger weisen linke und rechte Endabschnitte mit freien Enden auf, welche seitlich über die Deformationselemente hervorstehen. Um eine Lastverteilung von der Ebene eines Stoßfängerquerträgers auf die Ebene des anderen Stoßfängers zu erzielen, sind Stützelemente in Form von Platten derart mit den Deformationselementen und den Endabschnitten verbunden, dass eine kraftübertragende Verbindung der Stoßfängerquerträger in Fahrzeughochrichtung geschaffen wird. Die Stützelemente sind dabei an einem in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet mittleren Bereich der Deformationselemente befestigt.
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Nachteilig an den bekannten Stoßfängeranordnungen mit Stoßfängerquerträgern – insbesondere wie in
DE 10 201 051 481 A1 beschrieben – ist, dass es bei Kollisionen, die zu einer Verformung mindestens eines Deformationselements führen, in Fahrzeugquerrichtung nach außen über die Deformationselemente ausragenden Außenbereichen zu einer Relativbewegung dieser Außenbereiche in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten kommt. Dadurch sind in Fahrzeuglängsrichtung hinter diesen Außenbereichen angeordnete Bauteile kollisionsgefährdet, was zu einer Beschädigung dieser Bauteile führen kann. Es ist daher erforderlich, einen sich mindestens über die Stauchungslänge des Deformationselements erstreckenden Freiraum zu lassen oder eine Beschädigung dort angeordneter Bauteile in Kauf zu nehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoßfängeranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verfügung zu stellen, die eine sichere und zugleich platzsparende Anordnung zusätzlicher Bauelemente im Bereich hinter den Endabschnitten der Stoßfängerquerträger ermöglicht.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung umfasst einen Stoßfängerquerträger, welcher sich über einen Großteil der Breite eines Kraftfahrzeugs (nachfolgend auch nur als Fahrzeug bezeichnet) erstreckt. Als ein Großteil der Breite wird eine Breite von mindestens 50 % der Gesamtbreite des Fahrzeuges (ohne Außenspiegel) angesehen. Bevorzugt erstreckt sich der Stoßfängerquerträger über mindestens 70 % der Fahrzeugbreite und weiter bevorzugt über mindestens 80 % der Fahrzeugbreite, insbesondere um eine Sensierung für Fußgängerschutzzwecke über einen möglichst breiten Bereich des Fahrzeugs zu realisieren. Der Stoßfängerquerträger umfasst ferner mindestens einen Anbindungsbereich zu einem rückseitig des Stoßfängerquerträgers angeordneten Deformationselement (auch als Crashbox oder Pralltopf bezeichnet) zur Anbindung des Stoßfängerquerträgers an einen Längsträger. Der Stoßfängerquerträger weist darüber hinaus mindestens einen Endabschnitt auf, der an mindestens einer Seite in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) seitlich nach außen über den Anbindungsbereich hervorragend ausgebildet ist. Ferner ist an dem Stoßfängerquerträger und/oder an dem Deformationselement und/oder einem fest mit der Stoßfängeranordnung verbundenen Element ein Bauraumsicherungselement derart angeordnet, dass bei Einwirkung von zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) von vorne auf die Stoßfängeranordnung einwirkenden Kräften, die aufgrund einer plastischen Verformung des Deformationselements eine Relativbewegung des Stoßfängerquerträgers im (in Fahrzeugquerrichtung betrachtet) Bereich des Deformationselements gegenüber dem hinteren Ende des Deformationselements (d.h. gegenüber dem Längsträger bzw. einer zwischen Längsträger und dem hinteren Ende des Deformationselements angeordneten Schottplatte) bewirken, eine zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gerichtete Relativbewegung mindestens eines Teilbereichs des Endabschnitts der Stoßfängeranordnung gegenüber dem Stoßfängerquerträger im Bereich des Deformationselements bewirkt wird. Das Bauraumsicherungselement ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Relativbewegung des Teilbereichs des Endabschnitts mindestens teilweise positionserhaltend wirkt, d.h. dass im Falle einer Kollision die Verschiebung des Endabschnitts in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten durch eine vorherige oder zumindest gleichzeitige Relativbewegung des Endabschnitts gegenüber einem anderen Abschnitt des Stoßfängerquerträgers verringert wird. Eine 50 prozentige Positionserhaltung liegt vor, wenn sich während einer Stauchung eines Deformationselements um die Stauchungslänge S (daraus folgt eine Annäherung des Stoßfängerquerträgers an das hintere Ende des Deformationselements in dem Bereich unmittelbar vor dem Deformationselement) der Endabschnitt in einem sich an dieses Deformationselement anschließenden Teilbereich relativ zu dem sich um die Stauchungslänge S bewegenden Bereich des Stoßfängerquerträgers unmittelbar vor dem Deformationselement um die halbe Stauchungslänge S/2 nach vorne bewegt. Eine vollständige, d.h. 100 prozentige Positionserhaltung liegt vor, wenn eine Stauchung vollständig durch eine entsprechende Relativbewegung eines Teilbereichs eines Endabschnitts nach vorne kompensiert wird. Bevorzugt ist eine mindestens 50 prozentige Positionserhaltung realisiert, besonders bevorzugt eine mindestens 70 prozentige Positionserhaltung und weiter bevorzugt eine mindestens 80 prozentige Positionserhaltung. Mit einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung kann bei einer breiten Sensierung für einen Fußgängerschutz aufgrund des Bauraumsicherungselements eine besonders effiziente Bauraumausnutzung dadurch erfolgen, dass hinter einem Endabschnitt ein nur geringer (oder bei vollständiger Positionserhaltung sogar überhaupt kein) Sicherheitsabstand für die Anordnung weiterer Bauelemente eingehalten werden muss. Denn eine Kollision des Endabschnitts mit einem unmittelbar hinter dem Endabschnitt angeordneten Bauelement wird aufgrund einer durch das Bauraumsicherungselement bewirkten, zumindest teilweise positionserhaltenden Relativbewegung nach vorne vermieden. So kann ein Endabschnitt beispielsweise nach vorne klappbar ausgebildet sein. Der durch die erfindungsgemäße Anordnung zusätzlich nutzbare Bauraum kann beispielsweise für die Anordnung eines Zusatzkühlers, eines Waschwasserbehälters, einer Fanfare oder einer Standheizung genutzt werden. Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann der Bauraum als zusätzlicher Spielraum für das Design einer Fahrzeugfront eines Kraftfahrzeuges genutzt werden.
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In einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung ist das Bauraumsicherungselement an einem in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet hinteren Abschnitt des Deformationselements oder an einem fest mit dem hinteren Abschnitt eines Deformationselements verbundenen Element angeordnet und erstreckt sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne. Eine Anordnung an einem hinteren Abschnitt, insbesondere am hinteren Ende des Deformationselements, ist von Vorteil, weil so bei jeder Stauchung des Deformationselements in dem Bereich vom vorderen Ende bis zum Bereich der Anbindung des Bauraumsicherungselements eine positionserhaltende Relativbewegung hervorgerufen werden kann. Besonders bevorzugt ist es insoweit, wenn das Bauraumsicherungselement am hinteren Ende des Deformationselements oder an einem in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet dahinter angeordneten, aber fest mit dem Deformationselement verbundenen (oder zumindest relativ zu diesem in Fahrzeugslängsrichtung festgelegten) Bauteil verbunden ist. Dann ist eine vollständig positionserhaltende Relativbewegung auf einfache und kostengünstige Art und Weise realisierbar. Als hinterer Abschnitt wird vorliegend insbesondere der Abschnitt bezeichnet, der sich von der Rückseite des Deformationselements aus gesehen über mindestens 50 % der Länge erstreckt, bevorzugt über 30%, besonders bevorzugt über 10% der Länge. Bei der Anordnung handelt es sich bevorzugt um eine zumindest verschiebefeste Festlegung, besonders bevorzugt um eine dreh- und verschiebefeste Befestigung, beispielsweise durch Verschweißen, Crimpen, Nieten, Kleben und/oder Verschrauben.
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Wenn eine sofortige Relativbewegung des Endabschnitts gegenüber der Rückseite des Deformationselements einfach und kostengünstig bewirken werden soll, kann das Bauraumsicherungselement (zusätzlich auch) rückseitig am Stoßfängerquerträger festgelegt sein. Das Bauraumsicherungselement kann dementsprechend beispielswese mit einem vorderen Ende an einer nach hinten ausgerichteten Seite des Stoßfängerquerträgers festgelegt sein, insbesondere an einem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers und/oder mit einem hinteren Ende an einem in Fahrzeuglängsrichtung weiter hinten angeordneten Element, insbesondere einem hinteren Ende eines Deformationselements, einer Schottplatte oder einem Längsträger. Ferner sollte der Endabschnitt derart ausgelegt sein, dass eine Relativbewegung gegenüber einem sich seitlich anschließenden Bereich des Stoßfängerquerträgers, insbesondere durch Biegung oder durch Verschwenken um einen scharnierartig ausgebildeten Bereich, geringere Kräfte erfordert als eine Verformung des Bauraumsicherungselements, insbesondere als eine Stauchung des Bauraumsicherungselements.
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Die vorstehende Auslegung kann insbesondere durch die Ausbildung einer (vorzugweise erkennbaren) Profilschwächung des Stoßfängerquerträgers im Bereich des Endabschnitts realisiert sein. Als Profilschwächung wird jede erkennbare lokale Profilreduzierung angesehen, beispielsweise durch Ausbildung mindestens eines Schlitzes, insbesondere mindestens teilweise in Fahrzeughochrichtung, durch lokale Reduzierung der sich in Fahrzeughochrichtung erstreckenden Höhe und/oder der sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Tiefe sowie die partielle Wahl eines anderen Werkstoffs und/oder die Wahl einer weniger biegesteifen Profilquerschnittsform im Bereich der Profilschwächung und/oder im Bereich eines vollständigen Endabschnitts. Durch die genannte Profilschwächung soll insbesondere eine Soll-Knickstelle an dem Stoßfängerquerträger ausgebildet werden, welche im Falle einer Kollision mit Stauchung des Deformationselements eine gewünschte Relativbewegung des Endabschnitts nach vorne begünstigt.
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Eine Profilschwächung ist bevorzugt in Fahrzeugquerrichtung betrachtet in einem inneren, dem Anbindungsbereich zugewandten Bereich des Endabschnitts ausgebildet. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Profilschwächung möglichst nah an einem Anbindungsbereich angeordnet ist, so dass ein möglichst großer Teilbereich des Endabschnitts aufgrund der als Soll-Biegestelle dienenden Profilschwächung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne relativbeweglich ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es insoweit, wenn der Teilbereich sich über mindestens 70 Prozent, weiter bevorzugt über mindestens 80 Prozent und besonders bevorzugt über mindestens 90 Prozent des Endabschnitts erstreckt.
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In der Praxis kann als Bauraumsicherungselement ein Stützelement verwendet werden, das zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung orientiert ist und dessen größte Dimension die sich zumindest teilweise in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Länge ist. Die Länge beträgt dabei bevorzugt ein Mehrfaches der Höhe und der Breite, insbesondere das 3-fache, bevorzugt das 5-fache, und weiter bevorzugt das 10-fache. Das Stützelement ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es durch die während der Kollision auftretenden Kräfte nicht oder nur geringfügig deformiert wird, um eine möglichst große Relativbewegung des Stoßfängerquerträgers gegenüber dem hinteren Ende des Deformationselements (bzw. gegenüber einer Schottplatte und/oder einem sich hinter dem Deformationselement anschließenden Längsträger) nach vorne zu bewirken. Eine Relativbewegung des Stoßfängerquerträgers gegenüber dem hinteren Ende des Deformationselements in Fahrzeuglängsrichtung aufgrund einer Stauchung des Deformationselements soll durch eine rückseitige Einwirkung des Stützelements den Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers nach vorne wegdrücken, möglichst ohne dass das Stützelement selbst eine Biegung erfährt oder gar bruchgefährdet ist. Das Stützelement kann dazu insbesondere als Strangpressprofil oder als Umformteil ausgebildet sein. Es weist vorzugsweise ein einseitig offenes, beispielsweise ein c-förmiges, u-förmiges oder v-förmiges Profil oder ein geschlossenes Profil, z.B. ein rechteckiges, rundes oder ovales Profil auf und ist – insbesondere aus Gewichts- und Kostengründen – als Hohlprofil ausgebildet.
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In einer besonders einfach herstellbaren und zugleich sehr funktionssicheren Ausführungsform ist das Bauraumsicherungselement rückseitig fest mit dem Deformationselement, einer Schottplatte, einem Längsträger und/oder einem anderen, fest mit einem dieser Bauteile verbundenen Element und vorderseitig fest mit dem Stoßfängerquerträger verbunden. Dabei ist das Bauraumelement vorzugsweise fest mit einem Endabschnitt des Stoßfängerquerträgers verbunden. Das Bauraumsicherungselement kann vorderseitig und/oder rückseitig durch Schweißen, Nieten, Crimpen, Verschrauben oder andere Methoden einfach und kostengünstig befestigt werden, wobei sich Punktschweißen als besonders einfache Methode vorliegend anbietet. Wichtig ist eine Befestigung, die eine zuverlässige Relativbewegung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne im Falle einer Kollision mit Stauchung des Deformationselements bewirkt.
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Der Stoßfängerquerträger ist häufig als einstückiges, profiliertes Bauteil ausgebildet, beispielsweise als im Wesentlichen u-förmiges Trägerteil. Wenn eine Profilschwächung in Form einer Profilquerschnittsveränderung ausgebildet werden soll, kann ein Stoßfängerquerträger einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung alternativ auch einfach und kostengünstig dadurch hergestellt, werden, dass der mindestens eine Endabschnitt als separates Element hergestellt ist und mit einem Mittelteil des Stoßfängerquerträgers verbunden ist, wobei das Mittelteil zwei in Fahrzeugquerrichtung betrachtet beabstandet zueinander ausgebildete Anbindungsbereiche für Deformationselemente umfasst. In diesem Fall muss der Herstellungsprozess eines (ursprünglich weniger breiten) Stoßfängerquerträgers nicht verändert werden um zu einem für den Fußgängerschutz verbreiterten Stoßfängerquerträger zu gelangen, denn die Verbindung des Mittelteils mit einem oder mehreren Endabschnitten kann auch nachträglich erfolgen. Üblicherweise sind Stoßfängerquerträger aus Stahl ausgebildet. Das mindestens eine separate Ende kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung und/oder durch Einstecken und/oder eine Pressverbindung und/oder eine Schraubverbindung mit dem Mittelteil verbunden werden. Die Verbindungsstelle zwischen dem als separates Element hergestellten Endabschnitts und dem Mittelteil des Stoßfängerquerträgers stellt selbst eine Profilschwächung dar und dient als Soll-Biegestelle.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung ist an dem Stoßfängerquerträger in dem Endabschnitt mindestens ein Schlitz als Profilschwächung ausgebildet. Ein derartiger Schlitz kann nach oder während der Herstellung des Stoßfängerquerträgers mit den Endabschnitten, beispielsweise durch spanende Bearbeitung, erzeugt werden. Der Schlitz sollte so ausgelegt sein, dass für die Funktion des Stoßfängerquerträgers in den Endabschnitten als Widerlager für den Fußgängerschutz eine ausreichende Steifigkeit gewährleistet ist, aber für die Bauraumsicherung bei über das Bauraumsicherungselement von der Rückseite einwirkenden Kräften möglichst geringe Kräfte ausreichend sind, um eine Relativbewegung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne hervorzurufen. Die Ausbildung eines Schlitzes wird insbesondere bei Stoßfängerquerträgern aus Stahl favorisiert, hier stellt sie auch die kostengünstigste Variante einer Profilschwächung dar. Ein Schlitz kann sich dabei über mindestens 30 % der Höhe des Stoßfängerquerträgers erstrecken, insbesondere bezogen auf den Bereich des Endabschnitts, in welchem der Schlitz ausgebildet ist. Bevorzugt erstreckt sich ein derartiger Schlitz über mindestens 40 %, besonders bevorzugt über mindestens 50 % der Höhe.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Endabschnitt gegenüber der zur – in Fahrzeugquerrichtung betrachtet – Fahrzeugaußenseite gerichteten Seite des Deformationselements um mindestens 10 cm seitlich ausragend ausgebildet. Bevorzugt ist der Endabschnitt um mindestens 15 cm ausragend ausgebildet, besonders bevorzugt um mindestens 20 cm. Der Abstand der beiden äußeren Seiten der Deformationselemente beträgt üblicherweise zwischen 95 cm bis 105 cm, so dass die Mindestbreite des Stoßfängerquerträgers mit den Endabschnitten zwischen 115 cm und 165 cm beträgt, wenn als maximale Auskragung ein Wert von 30 cm je Seite angenommen wird.
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Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung in einer perspektivischen Ansicht von vorne und von oben,
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2 eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Ausschnitts in 1 in der perspektivischen Ansicht wie in 1,
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3 den Ausschnitt II gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht von hinten und von oben,
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4 den Ausschnitt II gemäß 1 in einer Ansicht von oben,
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5 eine aus dem Stand der Technik bekannte Stoßfängeranordnung nach einer Stauchung eines Deformationselements in einer Ansicht von oben,
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6 die erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung aus den 1–4 nach einer Stauchung eines Deformationselements in einer Ansicht von oben,
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7 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung in einer perspektivischen Ansicht von vorne und von oben.
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In den 1–4 und 6 ist eine erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung 10 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Stoßfängeranordnung 10 umfasst einen Stoßfängerquerträger 12 mit zwei – in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet – rückseitig ausgebildeten Anbindungsbereichen 14 zu einem sich jeweils in Fahrzeuglängsrichtung dahinter anschließenden Deformationselement 16. An das Deformationselement 16 schließt sich rückseitig jeweils eine sogenannte Schottplatte 28 an, welche als Verbindungselement für eine Verbindung zu einem jeweils dahinter angeordneten Längsträger (nicht dargestellt) dient.
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In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Stoßfängerquerträger 12 einen Mittelteil 30, der sich zwischen den beiden Anbindungsbereichen 14 zu den Deformationselementen 16 erstreckt, und Endabschnitte 18 mit freien Enden 32, die – in Fahrzeugquerrichtung betrachtet – gegenüber den Anbindungsbereichen 14 seitlich ausragen. Die Endabschnitte 18 sind in der gezeigten Ausführungsform einstückig mit dem Mittelteil 30 des Stoßfängerquerträgers 12 ausgebildet. Der Stoßfängerquerträger 12 ist in der gezeigten Ausführungsform aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Er kann jedoch auch aus beliebigen anderen Werkstoffen hergestellt werden.
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Wie in allen 1–4 und 6 erkennbar, ist in den Endabschnitten 18 benachbart zu den Anbindungsbereichen 14 jeweils ein als Profilschwächung 34 dienender Schlitz 20 ausgebildet.
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In den 2 und 3 ist darüber hinaus erkennbar, dass als weitere Profilschwächung 34 die sich in Fahrzeughochrichtung erstreckende Höhe des Endabschnitts 18 in einem äußeren Teilbereich des Endabschnitts 18 auf einen auf 80 Prozent verringerten Wert H80 reduziert ist.
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Zwischen den Deformationselementen 16 und den Endabschnitten 18 erstreckt sich als Bauraumsicherungselement 36 ein Stützelement 22. Das Stützelement 22 ist vorliegend als c-förmiges, offenes Profil ausgebildet (vgl. 4). Ferner ist das Stützelement 22 vorderseitig mit dem Stoßfängerquerträger 12 und rückseitig mit einem hinteren Ende 24 des Deformationselements 16 verbunden, wobei vorliegend eine Schweißverbindung durch einfaches Punktschweißen realisiert wurde. Das Stützelement 22 kann alternativ oder zusätzlich auch fest mit der Schottplatte 28 verbunden sein.
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Der als Profilschwächung 34 dienende Schlitz 20 und die als Profilschwächung 34 reduzierte Höhe H80 in einem Teilbereich des Endabschnitts 18 liegen beide in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet zwischen dem Kraftangriffspunkt des Stützelements 22 an der Rückseite des Endabschnitts 18 und dem nächsten Anbindungsbereich 14 zu dem Deformationselement 16. Bei einer Relativbewegung des Endabschnitts 18 gegenüber dem hinteren Ende 24 des Deformationselements 16 – ausgelöst durch das als Bauraumsicherungselement 34 dienende Stützelement 22 – dienen beide vorstehend genannten Profilschwächungen 34 zur Reduzierung der Kräfte zur Bewirkung der Relativbewegung.
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In 3 ist besonders gut der Schlitz 20 zu erkennen, der in dem Endabschnitt 18 in einem Bereich des Stoßfängerquerträgers 12 ausgebildet ist, der im Profil u-förmig ausgebildet ist, wobei die Öffnung des „u“ in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne gerichtet ist. Der Schlitz 20 ist rückseitig in dem in Fahrzeughochrichtung betrachtet mittleren Teil des Endabschnitts 18 ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte, sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Profiltiefe, d.h. er reicht von einer das „u“ in Fahrzeuglängsrichtung vorderseitig begrenzenden oberen Fläche bis zu einer das „u“ in gleicher Art und Weise in Fahrzeuglängsrichtung vorderseitig begrenzenden unteren Fläche. Der Schlitz 20 erstreckt sich damit auch über einen Großteil der Höhe des Stoßfängerquerträgers 12 im Bereich des Endabschnitts 18, wo der Schlitz 20 ausgebildet ist.
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In 4 ist mit L die Länge gekennzeichnet, über welche der Endabschnitt 18 gegenüber der in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) betrachtet äußeren Seite des Deformationselements 16 ausragt. Die dargestellte Länge L beträgt vorliegend auf jeder Seite ca. 25 cm. Die Länge des Mittelteils 30, welcher sich zwischen den äußeren Seiten der Deformationselemente 16 erstreckt, beträgt in der in den 1–4 und 6 gezeigten Ausführungsform ca. 105 cm, die Gesamtbreite des Fahrzeugs (ohne Außenspiegel) beträgt ca. 170 cm. Damit erstreckt sich der Stoßfängerquerträger 12 gemessen zwischen den freien Enden 32 mit einer Breite von ca. 155 cm über ca. 91 Prozent der Fahrzeugbreite.
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In den 5 und 6 sind eine Stoßfängeranordnung 10 gemäß Stand der Technik (5) und die erfindungsgemäße Stoßfängeranordnung 10 gemäß den 1–4 jeweils in einer Ansicht von oben nach einer Stauchung des in Fahrtrichtung betrachtet linken Deformationselements 16 gezeigt. Für identische oder zumindest funktionsgleiche Elemente werden in 5 sowie in 7 (betreffend eine weitere Ausführungsform) die gleichen Bezugszeichen wie vorstehend verwendet. Um die Funktionsweise und die Vorteile der Erfindung näher zu erläutern ist hinter dem jeweils linken Endabschnitt 18 des jeweiligen Stoßfängerquerträgers 12 in den 5 und 6 exemplarisch ein Bauteil 26 dargestellt, das vor der Stauchung beabstandet zu dem linken Endabschnitt 18 angeordnet war.
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Der in 5 dargestellte Stoßfängerquerträger 12 gemäß Stand der Technik ist im Wesentlichen identisch zu dem vorstehend beschriebenen Stoßfängerquerträger 12 mit dem Unterschied, dass keine Profilschwächung 34 an diesem Stoßfängerquerträger 12 ausgebildet ist und kein Bauraumsicherungselement 36 vorgesehen ist. Wie in 5 dargestellt, führt dies dazu, dass die Endabschnitte 18 (hier am Beispiel des linken Endabschnitts 18 dargestellt) sich im Falle einer Stauchung des benachbarten Deformationselements 16 (hier am Beispiel des linken Deformationselements 16 dargestellt) zusammen mit dem gesamten Stoßfängerquerträger 12 in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten verschieben. In dem in 5 gezeigten Beispiel reichte der Freiraum zwischen dem linken Endabschnitt 18 und dem in Fahrzeuglängsrichtung dahinter angeordneten Bauteil 26 nicht aus, so dass der linke Endabschnitt 18 mit seinem freien Ende 32 von vorne in dieses Bauteil 26 eingedrungen bzw. mit diesem Bauteil 26 kollidiert ist.
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Im Vergleich dazu wird im Folgenden in Verbindung mit 6 die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung 10 am Beispiel der ersten Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform bewirkt das als Bauraumsicherungselement 36 dienende Stützelement 22 während der Stauchung des Deformationselements 16 eine Relativbewegung des Endabschnitts 18 in dem sich von dem Schlitz 20 in Fahrzeugquerrichtung nach außen erstreckenden Teilbereich nach vorne, so dass einer Kollisions dieses Teilbereichs mit dem dahinter angeordneten Bauteil 26 entgegengewirkt wird. Dies hat den Vorteil, dass hinter dem Teilbereich mehr Bauraum genutzt werden kann, ohne dass hier im Falle einer Stauchung des Deformationselements 16 mit einer Kollision dieses Teilbereichs gerechnet werden muss. Wenn die Stoßfängeranordnung 10 für eine vollständige Positionserhaltung ausgelegt ist, kann ein Bauteil 26 theoretisch unmittelbar hinter einem sich von einer Profilschwächung 34 nach außen erstreckenden Teilbereich eines Stoßfängerquerträgers angeordnet werden. In der Praxis wird man zumindest geringe Sicherheitsabstände von ca. 10 mm bis 50 mm einhalten, um eine Berührung des Bauteils 26 bei betriebsbedingten Schwingungen und/oder sonstigen Belastungen (z.B. Temperaturausdehnung, Durchbiegung bei Beschleunigungskräften und/oder geringen Aufprallkräften wie Parkremplern etc.) zu vermeiden.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stoßfängeranordnung 10 10. Der Stoßfängerquerträger 12 dieser Stoßfängeranordnung 10 umfasst wiederum seitlich von einem Mittelteil 30 nach außen ragende Endabschnitte 18. In dieser Ausführungsform sind die Endabschnitte 18 jedoch als separate Elemente hergestellt. Diese sind fest mit dem Mittelteil 30 des Stoßfängerquerträgers 12 verbunden. An dem Mittelteil 30 sind wiederum Anbindungsbereiche 14 für Deformationselemente 16 ausgebildet. Die Endabschnitte 18 sind in dieser Ausführungsform so ausgebildet, dass sie in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) gesehen eine im Vergleich zu dem sich anschließenden Mittelteil 30 des Stoßfängerquerträgers 12 um ca. 40 Prozent reduzierte Profilhöhe H60 als Profilschwächung 34 aufweisen. Dadurch wird eine Biegung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne erleichtert, wenn im Falle einer Stauchung des Deformationselements 16 das – wiederum fest an der Vorderseite der Schottplatte 28 und der Rückseite des Endabschnitts 18 angeordnete Stützelement 22 – von hinten eine Kraft auf den Endabschnitt 18 ausübt. Die Funktionsweise der Stoßfängeranordnung ist insoweit analog zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden. Es wird insoweit noch einmal darauf verwiesen, dass die Endabschnitte 18 nicht nur in einem Teilbereich, sondern auch vollständig relativbeweglich durch ein Bauraumsicherungselement 36 gelagert werden können. Auch wenn die Erfindung in den beiden im Detail beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen klappbare, d.h. um Profilschwächungen 34 nach vorne schwenkbare Endabschnitte 18 aufweist, so ist die Erfindung nicht auf schwenkbar ausgebildete Endabschnitte 18 beschränkt. Die Abschnitte können auch translatorisch verschiebbar oder kombiniert translatorisch und rotatorisch verschiebbar angebunden oder vollständig von einem Mittelteil 30 oder einem Endabschnitt 18 ablösbar ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stoßfängeranordnung
- 12
- Stoßfängerquerträger
- 14
- Anbindungsbereich
- 16
- Deformationselement
- 18
- Endabschnitt
- 20
- Schlitz
- 22
- Stützelement
- 24
- hinteres Ende (des Deformationselements)
- 26
- Bauteil
- 28
- Schottplatte
- 30
- Mittelteil
- 32
- freies Ende
- 34
- Profilschwächung
- 36
- Bauraumsicherungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10201051481 A1 [0003, 0004]
