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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine untere Stoßfängerabstützung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen einstückigen Stützkörper, der aus Kunststoff hergestellt ist und so geformt ist, dass er einen länglichen, sich in einer Montagesolllage in Querrichtung einer Karosserierohbaustruktur des Kraftfahrzeugs erstreckenden Abschnitt und zwei davon abgewinkelte, sich in der Montagesolllage in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckende Abschnitte aufweist, wobei die untere Stoßfängerabstützung ein Anschlussmittel aufweist, das an dem Stützkörper befestigt ist und so ausgebildet ist, dass es an einem vorderen Querträger der Karosserierohbaustruktur befestigbar ist.
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Eine untere Stoßfängerabstützung, die unterhalb eines vorderen Querträgers einer Karosserierohbaustruktur eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und die häufig auch als „Lower Stiffener“ bezeichnet wird, ist aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Diese untere Stoßfängerabstützung ist eine konstruktive Maßnahme bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen, die insbesondere zu einer Verbesserung des Fußgängerschutzes beiträgt. Bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger ist die untere Stoßfängerabstützung dazu in der Lage, einen Teil der Aufprallenergie, die auf die Beine des Fußgängers einwirkt, zu absorbieren. Überdies kann die untere Stoßfängerabstützung auch dazu beitragen, das Crashverhalten des Kraftfahrzeugs insgesamt zu verbessern.
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Im Stand der Technik werden diese unteren Stoßfängerabstützungen häufig aus Stahl oder Aluminium, insbesondere in Form von Aluminium-Schweißkonstruktionen oder Strangpressteilen, hergestellt, so dass sie nur eine vergleichsweise geringe Elastizität aufweisen und ihr Energieabsorptionsvermögen eingeschränkt ist. Um das Energieabsorptionsvermögen der unteren Stoßfängerabstützung zu verbessern, ist es aus der
DE 10 2013 109 432 A1 sowie aus der
GB 2 546 361 A bekannt, die untere Stoßfängerabstützung aus einem faserverstärkten, insbesondere thermoplastischen, Kunststoff herzustellen.
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Eine untere Stoßfängerabstützung der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der
DE 10 2007 001 966 A1 bekannt.
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Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine untere Stoßfängerabstützung der eingangs genannten Art mit weiter verbesserten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine gattungsgemäße untere Stoßfängerabstützung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Eine erfindungsgemäße untere Stoßfängerabstützung zeichnet sich dadurch aus, dass das Anschlussmittel seil- oder bandförmig ausgebildet ist und dass der sich in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckende Abschnitt des Stützkörpers einen Befestigungsabschnitt aufweist, mittels dessen der Stützkörper an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Eine entsprechende Auslegung der Steifigkeit der unteren Stoßfängerabstützung in Hochrichtung (z-Richtung), die durch das seil- oder bandförmige Anschlussmittel unterstützt wird, ermöglicht in vorteilhafter Weise eine definierte Absenkung der unteren Stoßfängerabstützung unter Aerolast, also unter der Einwirkung von Kräften, die durch den Anpressdruck der unteren Stoßfängerabstützung hervorgerufen werden. Das seil- oder bandförmige Anschlussmittel ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise eine Krafteinleitung in Fahrzeughochrichtung in den oberhalb der unteren Stoßfängerabstützung angeordneten vorderen Querträger der Karosserierohbaustruktur. Dadurch, dass der sich in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckende Abschnitt des Stützkörpers einen Befestigungsabschnitt aufweist, mittels dessen der Stützkörper an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist, wird eine zusätzliche mechanische Anbindung des Stützkörpers an der Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs geschaffen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass das seil- oder bandförmige Anschlussmittel in einem mittleren Bereich des sich in Querrichtung erstreckenden Abschnitts des Stützkörpers befestigt ist. Diese Positionierung des seil- oder bandförmigen Anschlussmittels wirkt sich positiv auf die Krafteinleitung in den vorderen Querträger aus.
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Um eine einfache Montage zu ermöglichen, wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass das seil- oder bandförmige Anschlussmittel ein freies Ende aufweist, an dem ein, insbesondere plattenförmiges, Anschlusselement angebracht ist, mittels dessen das Anschlussmittel an dem vorderen Querträger befestigbar ist.
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Um eine einfache Montage der unteren Stoßfängerabstützung an der Karosserierohbaustruktur zu ermöglichen, kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die sich in der Montagesolllage der Stoßfängerabstützung in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckenden Abschnitte des Stützkörpers an ihrem freien Ende jeweils einen Rohbauanschlussabschnitt aufweisen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die beiden sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckenden Abschnitte des Stützkörpers an ihrer Außenseite jeweils einen ersten Befestigungsabschnitt aufweisen, mittels dessen der Stützkörper an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Dadurch wird alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit einer weiteren mechanischen Anbindung des Stützkörpers an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs geschaffen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die beiden sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckenden Abschnitte des Stützkörpers an ihrer Innenseite jeweils einen zweiten Befestigungsabschnitt aufweisen, mittels dessen der Stützkörper an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Dadurch wird alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit einer weiteren mechanischen Anbindung des Stützkörpers an einer Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs geschaffen.
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Um konstruktiv auf einfache Weise eine hohe Strukturfestigkeit des Stützkörpers zu erhalten, die sich nicht nachteilig auf das Verhalten der unteren Stoßfängerabstützung im Kollisionsfall auswirkt, wird in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, dass der sich in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckende Abschnitt und/oder die sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur erstreckenden Abschnitte des Stützkörpers eine innere Rippenstruktur mit einer Mehrzahl von Verstärkungsrippen umfassen. Im Vergleich zu einer inneren Struktur aus einem Vollmaterial ermöglicht die innere Rippenstruktur eine Verringerung der Masse des Stützkörpers.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Kunststoff, aus dem der Stützkörper hergestellt ist, ein faserverstärkter, insbesondere ein glasfaserverstärkter, thermoplastischer Kunststoff ist. Vorzugsweise ist der Stützkörper aus einem harten Kunststoff mit einem hohen Glasfaseranteil, beispielsweise aus Polypropylen mit 40 % Langglasfasern (PP-GF40), hergestellt, so dass eine hohe Strukturfestigkeit des Stützkörpers erhalten werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Karosserierohbaustruktur, die einen vorderen Querträger aufweist, und eine untere Stoßfängerabstützung, die an der Karosserierohbaustruktur angebracht ist. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die untere Stoßfängerabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt ist und mittels des seil- oder bandförmigen Anschlussmittels an dem vorderen Querträger befestigt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht einer unteren Stoßfängerabstützung, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist,
- 2 eine perspektivische Darstellung, welche die Anbindung der unteren Stoßfängerabstützung an eine Karosserierohbaustruktur eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst eine untere Stoßfängerabstützung 1 für ein Kraftfahrzeug, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, einen einstückigen, im Wesentlichen bügelartig geformten Stützkörper 2, der aus einem glasfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist. Vorzugsweise ist der Stützkörper 2 aus einem harten Kunststoff mit einem hohen Glasfaseranteil, beispielsweise aus Polypropylen mit 40 % Langglasfasern (PP-GF40), hergestellt. Dadurch kann eine hohe Strukturfestigkeit des Stützkörpers 2 erhalten werden. Der Stützkörper 2 wird in der weiter unten näher beschriebenen Weise an einer Karosserierohbaustruktur 3 eines Kraftfahrzeugs befestigt.
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Der Stützkörper 2 ist so geformt, dass er einen länglichen, sich nach der Montage in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitt 20 und zwei davon abgewinkelte, sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 und damit auch in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Abschnitte 21, 22 aufweist. Der Stützkörper 2 weist in seinem Inneren eine Rippenstruktur mit einer Vielzahl von Verstärkungsrippen 200, 210, 220 auf, um dadurch die Stabilität und Strukturfestigkeit zu erhöhen.
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Um die untere Stoßfängerabstützung 1 an der Karosserierohbaustruktur 3 des Kraftfahrzeugs befestigen zu können, weisen die sich in der Montagesolllage der Stoßfängerabstützung 1 in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitte 21, 22 an ihrem freien Ende jeweils einen Rohbauanschlussabschnitt 23, 24 auf. Jeder der beiden Rohbauanschlussabschnitte 23, 24 umfasst mehrere Öffnungen 230, 231, 240, 241, durch die bei der Montage jeweils ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Befestigungsschraube 4, hindurchgeführt werden kann, um den Stützkörper 2 an der Karosserierohbaustruktur 3 zu befestigen.
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Um den Stützkörper 2 darüber hinaus auch an einer in 2 nicht explizit dargestellten Unterbodenverkleidung des Kraftfahrzeugs befestigen zu können, weist der sich in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckende Abschnitt 20 des Stützkörpers 2 in einem mittleren Bereich einen in Richtung der Karosserierohbaustruktur 3 weisenden Befestigungsabschnitt 25 mit zumindest einer Öffnung auf, durch die bei der Montage ein Befestigungselement, insbesondere eine Befestigungsschraube, hindurchgeführt werden kann. Ferner weisen die beiden sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitte 21, 22 des Stützkörpers 2 in der Nähe der Rohbauanschlussabschnitte 23, 24 an ihrer Außenseite jeweils einen ersten Befestigungsabschnitt 26, 27 mit einer Öffnung auf, durch die bei der Montage jeweils ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Befestigungsschraube, hindurchgeführt werden kann, um die sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitte 21, 22 des Stützkörpers 2 an der Unterbodenverkleidung befestigen zu können.
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Darüber hinaus weisen die beiden sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitte 21, 22 des Stützkörpers 2 an ihrer Innenseite in der Nähe eines Übergangsbereichs zu dem sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Abschnitt 20 jeweils einen zweiten Befestigungsabschnitt 28 mit einer Öffnung 280 auf, durch die bei der Montage ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Befestigungsschraube, hindurchgeführt werden kann, um die sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitte 21, 22 des Stützkörpers 2 auch in diesen Bereichen an der Unterbodenverkleidung befestigen zu können. In 1 ist nur der zweite Befestigungsabschnitt 28 des ersten, sich in Längsrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 erstreckenden Abschnitts 21 des Stützkörpers 2 zu erkennen.
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Durch diese vorstehend beschriebenen Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise eine Unterbodenanbindung des Stützkörpers 2 konstruktiv als Schubfeld realisiert.
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Um den Stützkörper 2 an einen vorderen, sich in Querrichtung der Karosserierohbaustruktur 3 oberhalb des Stützkörpers 2 erstreckenden Querträger 5 anschließen zu können, weist die untere Stoßfängerabstützung 1 ferner ein seil- oder bandförmiges Anschlussmittel 6 auf, das in einem mittleren Bereich des sich in Querrichtung erstreckenden Abschnitts 20 des Stützkörpers 2 befestigt ist. An einem freien Ende dieses seil- oder bandförmigen Anschlussmittels 6 ist ein plattenförmiges Anschlusselement 7 befestigt, welches zwei Öffnungen 70, 71 aufweist, durch die bei der Montage jeweils ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Befestigungsschraube hindurchgeführt werden kann, so dass das Anschlusselement 7 an einer Unterseite des vorderen Querträgers 5 befestigt werden kann. Wie in 2 zu erkennen, erstreckt sich das seil- oder bandförmige Anschlussmittel 6 nach der Montage in einem gespannten Zustand in Hochrichtung (z-Richtung) zwischen der Unterseite des vorderen Querträgers 5 und dem sich in Querrichtung erstreckenden Abschnitt 20 des Stützkörpers 2. Eine entsprechende Auslegung der Steifigkeit der unteren Stoßfängerabstützung 1 in Hochrichtung (z-Richtung), die durch das seil- oder bandförmige Anschlussmittel 6 unterstützt wird, ermöglicht eine Absenkung der unteren Stoßfängerabstützung 1 unter Aerolast, also bei der Einwirkung von Kräften, die durch den Anpressdruck der unteren Stoßfängerabstützung 1 hervorgerufen werden. Das Anschlussmittel 6, welches den vorderen Querträger 5 mechanisch mit dem sich in Querrichtung erstreckenden Abschnitt 20 des Stützkörpers 2 koppelt, ermöglicht in einem vorderen Bereich eine Krafteinleitung in Fahrzeughochrichtung in den Querträger 5.
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Die hier beschriebene untere Stoßfängerabstützung 1 ist darüber hinaus in vorteilhafter Weise so gestaltet, dass sie durch einen entsprechenden mechanischen Widerstand in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) des Kraftfahrzeugs die Anforderungen, die an einen wirksamen Fußgängerschutz gestellt werden, erfüllen kann. Die Bruchcharakteristik des Stützkörpers 2 der unteren Stoßfängerabstützung 1 bei einer Frontalkollision, insbesondere das Versagen in Fahrzeuglängsrichtung, ist so ausgelegt, dass die entsprechenden Crashanforderungen ebenfalls erfüllt werden.
