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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Kraftfahrzeuge und insbesondere auf die Stoßfänger-Strukturen von Kraftfahrzeugen. Ein Fahrzeug umfasst typischerweise eine Karosserie-Struktur mit einem daran befestigten Stoßfänger-Träger. Der Stoßfänger-Träger dient zur Aufnahme und Ableitung von Kräften, die auf die Außenseite des Fahrzeugs einwirken, wie sie z.B. bei einer Kollision auftreten können. Solche Stoßfänger-Träger tragen einer Vielzahl von Designüberlegungen Rechnung, einschließlich Kollisionsanforderungen, Anforderungen an die Luftströmung und stilistische Anforderungen.
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BESCHREIBUNG
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Ein Kraftfahrzeug umfasst gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Fahrzeugkörper mit einer Breitenrichtung, einem Vorderteil und einem Hinterteil. Das Fahrzeug verfügt zusätzlich über einen Stoßfänger-Träger, der mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist. Der Stoßfänger-Träger hat eine lange, in der Breitenrichtung orientierte Abmessung und eine Stoßfänger-Trägerhöhe in vertikaler Richtung rechtwinklig zur Breitenrichtung. Das Fahrzeug umfasst auch eine an die Fahrzeugkarosserie gekoppelte und um den Stoßfänger-Träger verlaufende Blendenbaugruppe. Das Fahrzeug enthält außerdem ein Erweiterungselement, das mit dem Stoßfänger-Träger gekoppelt und zwischen dem Stoßfänger-Träger und der Blendenanordnung angeordnet ist. Das Erweiterungselement hat eine Ausgangsposition in Bezug auf den Stoßfänger-Träger und eine ausgefahrene Position in Bezug auf den Stoßfänger-Träger. In der Ausgangsstellung weist das Erweiterungselement eine erste frontale Höhe auf, und in der ausgefahrenen Stellung weist das Erweiterungselement eine zweite frontale Höhe auf. Die zweite Fronthöhe übersteigt die erste Fronthöhe und übersteigt die Höhe des Stoßfängers. Das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich in Erwiderung auf den Kontakt durch die Blendenbaugruppe von der Ausgangsposition in die ausgefahrene Position ausfährt.
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In einer beispielhaften Ausführung ist das Erweiterungselement gelenkig an den Stoßfänger-Träger gekoppelt, und das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich durch eine Schwenkbewegung um die Gelenkkupplung ausfährt. In solchen Ausführungen kann die Gelenkkupplung eine Schwenkachse haben, die im Allgemeinen parallel zur Breitenrichtung verläuft.
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In einer beispielhaften Ausführung besteht das Erweiterungselement aus einem starren Element, das fest mit dem Stoßfänger-Träger gekoppelt ist. Das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich in Erwiderung auf den Kontakt durch die Blendenanordnung unelastisch verformt. In solchen Ausführungsformen kann das Erweiterungselement einen länglichen oberen Teil, einen länglichen unteren Teil und einen gekrümmten mittleren Teil haben, der den oberen Teil mit dem unteren Teil verbindet. In der Ausgangsposition definiert der Mittelteil einen vorderen Bereich des Erweiterungselements, wobei sich der obere Abschnitt und der untere Abschnitt im Allgemeinen nach dem Mittelteil erstrecken. In der ausgefahrenen Position kann der obere Abschnitt über den Stoßfänger-Träger und der untere Abschnitt unter den Stoßfänger-Träger reichen.
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Eine Stoßfänger-Anordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst nach der vorliegenden Offenbarung einen Stoßfänger-Träger. Der Stoßfänger-Träger hat eine vordere und eine hintere Seite, eine lange Dimension und eine Stoßfänger-Trägerhöhe in vertikaler Richtung rechtwinklig zur langen Dimension. Die Baugruppe enthält zusätzlich ein Erweiterungselement, das an die Vorderseite des Stoßfänger-Trägers gekoppelt ist. Das Erweiterungselement hat eine Ausgangsposition in Bezug auf den Stoßfänger-Träger und eine ausgefahrene Position in Bezug auf den Stoßfänger-Träger. In der Ausgangsstellung weist das Erweiterungselement eine erste frontale Höhe auf, und in der ausgefahrenen Position weist das Erweiterungselement eine zweite frontale Höhe auf. Die zweite Fronthöhe übersteigt die erste Fronthöhe und übersteigt die Höhe des Stoßfängers. Das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich in Erwiderung auf den Kontakt mit einem Körper vor dem Erweiterungselement von der Ausgangsposition in die ausgefahrene Position ausfährt.
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In einer beispielhaften Ausführung ist das Erweiterungselement gelenkig an den Stoßfänger-Träger gekoppelt, und das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich durch eine Schwenkbewegung um die Gelenkkupplung ausfährt. In solchen Ausführungen kann die Gelenkkupplung eine Schwenkachse haben, die im Allgemeinen parallel zur Längsachse verläuft.
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In einer beispielhaften Ausführung besteht das Erweiterungselement aus einem starren Element, das fest mit dem Stoßfänger-Träger gekoppelt ist. Das Erweiterungselement ist so eingerichtet, dass es sich in Erwiderung auf den Kontakt mit dem Körper unelastisch verformt. In solchen Ausführungsformen kann das Erweiterungselement einen länglichen oberen Teil, einen länglichen unteren Teil und einen gekrümmten mittleren Teil haben, der den oberen Teil mit dem unteren Teil verbindet. In der Ausgangsposition definiert der Mittelteil einen vorderen Bereich des Erweiterungselements, wobei sich der obere Abschnitt und der untere Abschnitt im Allgemeinen nach dem Mittelteil erstrecken. In der ausgefahrenen Position kann der obere Abschnitt über den Stoßfänger-Träger und der untere Abschnitt unter den Stoßfänger-Träger reichen.
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Zum Beispiel kann eine Stoßfänger-Anordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung einen relativ schmalen vorderen Teil aufweisen, der stilistische Freiheit und eine angemessene Luftströmungsleistung bietet und gleichzeitig eine wünschenswerte Stoßfänger-Leistung ermöglicht.
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Der oben genannte Vorteil sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ersichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine illustrative Ansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- Die 2A und 2B sind schematische Darstellungen einer Stoßfänger-Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- Die 3A und 3B sind schematische Darstellungen einer Stoßfänger-Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- Die 4A und 4B sind schematische Darstellungen einer Stoßfänger-Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- Die 5A und 5B sind schematische Darstellungen einer Stoßfänger-Anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert werden, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind bestimmte strukturelle und funktionelle Details, die hier offengelegt werden, nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentativ. Die verschiedenen Merkmale, die mit Bezug auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, können mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die abgebildeten Merkmalskombinationen bieten repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen wünschenswert sein.
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Unter Bezugnahme auf wird nun ein Kraftfahrzeug 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Fahrzeug 10 hat eine Karosserie 12. Mindestens eine Stoßfänger-Anordnung 14 ist mit der Karosserie 12 gekoppelt. In 1 ist ein vorderer Stoßfänger 14 an einem vorderen Teil der Karosserie 12 dargestellt, und ein hinterer Stoßfänger 14 kann auch an einem hinteren Teil der Karosserie 12 vorgesehen werden. In der abgebildeten Ausführung hat die Stoßfänger-Anordnung 14 eine Längsachse, die sich in Richtung der Fahrzeugbreite erstreckt, d.h. im Allgemeinen orthogonal zu einer Längsachse der Karosserie 12. Wie jedoch von einem normalen Fachmann geschätzt wird, können ähnliche Stoßfänger-Anordnungen auch an anderen Stellen des Fahrzeugs angeordnet werden, z.B. als Seitenstoßfänger, die sich im Allgemeinen parallel zur Längsachse der Karosserie 12 erstrecken. Die Stoßfänger-Anordnung 14 umfasst einen Stoßfänger-Träger 16. Der Stoßfänger-Träger 16 ist über eine oder mehrere Längsschienen 18 mit anderen Strukturteilen der Karosserie 12 gekoppelt.
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Um den Stoßfänger-Träger 16 ist eine Blendenbaugruppe 20 angeordnet. Die Blendenbaugruppe 20 kann die Außenseite der Stoßfänger-Anordnung 14 bilden.
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Unter Bezugnahme auf 2A ist nun ein Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Stoßfänger-Anordnung 14 schematisch dargestellt. In dieser Ausführung ist der Stoßfänger-Träger 16 mit mindestens einem Erweiterungselement 22 versehen. In der in dargestellten Ausführung ist der Stoßfänger-Träger 16 mit zwei Erweiterungselementen 22 versehen. Die Spreizglieder 22 sind über eine Scharnier-Schnittstelle 24 mit dem Stoßfänger-Träger 16 gelenkig verbunden. In der abgebildeten Ausführung ist die Scharnierschnittstelle so eingerichtet, dass die Spreizglieder 22 relativ zum Stoßfänger-Träger 16 schwenkbar sind, wobei die Schwenkachse im Allgemeinen parallel zur Längsachse des Stoßfänger-Trägers verläuft. In einer beispielhaften Ausführung erstrecken sich die Erweiterungselemente 22 im Wesentlichen über die gesamte Breite des Stoßfänger-Trägers 16. In anderen Ausführungsformen können die Erweiterungselemente 22 jedoch eine geringere Breite aufweisen, z.B. als eine Vielzahl von diskreten Erweiterungselementen, die entlang der Breite des Stoßfänger-Trägers 16 angeordnet sind.
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In einer Anfangskonfiguration, wie in 2A dargestellt, ragen die Erweiterungselemente 22 im Allgemeinen vor den Stoßfänger-Träger 16, z.B. im Allgemeinen in Richtung der Blendenbaugruppe 20. In der Ausgangskonfiguration beträgt die Gesamthöhe der Erweiterungselemente 22, d.h. der vertikale Abstand zwischen einem obersten Teil der Erweiterungselemente 22 und einem untersten Teil der Erweiterungselemente 22, hi. In einer beispielhaften Ausführung ist hi gleich oder kleiner als eine Höhe des Stoßfänger-Trägers 16, d.h. ein vertikaler Abstand zwischen einem obersten Teil des Stoßfänger-Trägers 16 und einem untersten Teil des Stoßfänger-Trägers 16.
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Ein oder mehrere Teile des Dämpfungsmaterials 26, z.B. ein Schaumstoff, eine Kunststoff-Wabenstruktur oder ein anderes komprimierbares Material, können in der Nähe der Erweiterungselemente 22 angeordnet werden, z.B. zwischen den Erweiterungselementen 22 und der Blendenbaugruppe 20 und dem Stoßfänger-Träger 16. Das Dämpfungsmaterial 26 kann an den Erweiterungselementen 22, der Blendenbaugruppe 20 und/oder dem Stoßfänger-Träger 16 z.B. durch Kleben befestigt werden.
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Wie in 2B dargestellt, können in Erwiderung auf eine Translationsbewegung der Blendenbaugruppe 20 relativ zum Stoßfänger-Träger 16, wie sie z.B. bei einer Kollision der Fahrzeug-Stoßfänger-Anordnung 14 mit einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs 10 auftreten kann, die Erweiterungselemente 22 in einer Schwenkbewegung um die Scharnierschnittstelle 24 in eine ausgefahrene Position gebracht werden. Das Dämpfungsmaterial 26 kann zerkleinert, ausgestoßen oder anderweitig verschoben werden, während es Energie von der Blendenbaugruppe 20 absorbiert. In der ausgefahrenen Position können die Erweiterungselemente 22 den Stoßfänger-Träger 16 entweder direkt oder über ein oder mehrere Abstandshalter an den Erweiterungselementen 22 berühren. In der ausgefahrenen Position definieren die Erweiterungselemente 22 eine Gesamthöhe h2, wobei h2 größer als hi ist. Die Erweiterungselemente erhöhen dadurch die Gesamthöhe und damit die Stirnfläche des Stoßfänger-Trägers 16. Bei einer Kollision können die Aufprallkräfte dadurch über eine größere Fläche verteilt werden, wobei die Kräfte, die auf den Stoßfänger-Träger 16 und das Objekt außerhalb des Fahrzeugs wirken, 10 verteilt werden.
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Wie man sehen kann, bietet die Stoßfänger-Anordnung dadurch eine relativ flache Ausgangsform und gleichzeitig eine relativ größere Fläche für die Aufprallkräfte, falls erforderlich.
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Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B ist nun ein Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Stoßfänger-Anordnung 14' schematisch dargestellt. In dieser Ausführung ist der Stoßfänger-Träger 16' mit mindestens einem Erweiterungselement 22' in einer Anfangskonfiguration versehen, wie in 3A dargestellt. In dieser Ausführung ist das Erweiterungselement 22' ein extrudiertes Element, das an einen vorderen Teil des Stoßfänger-Trägers 16' gekoppelt ist. Das Erweiterungselement 22' wird mit einem sich verjüngenden Abschnitt vor dem Stoßfänger-Träger 16' und mindestens einem Vorsprung gebildet, der sich vor dem verjüngten Abschnitt erstreckt. In Erwiderung auf die Krafteinwirkung durch die Blendenanordnung kann sich das Erweiterungselement 22' unelastisch verformen, wie in 3B dargestellt. Während einer solchen Verformung kann das Erweiterungselement 22' Energie aus der Kollision ableiten. Darüber hinaus ist in der in dargestellten verformten Konfiguration die Gesamthöhe des Erweiterungselements 22' im Vergleich zur ursprünglichen Konfiguration erhöht. Die Stoßfänger-Anordnung 14' kann dadurch bei Bedarf eine vergrößerte Fläche für Aufprallkräfte bieten, ähnlich wie die in Bezug auf die und diskutierte Ausführung.
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Unter Bezugnahme auf die 4A und 4B ist nun ein Querschnitt einer dritten Ausführungsform einer Stoßfänger-Anordnung 14" schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt im Großen und Ganzen der in den 3A und 3B dargestellten. In dieser Ausführung ist der Stoßfänger-Träger 16" mit mindestens einem Erweiterungselement 22" in einer Anfangskonfiguration versehen, wie in dargestellt. In dieser Ausführung ist das Erweiterungselement 22" ein extrudiertes Element, das an einen vorderen Teil des Stoßfänger-Trägers gekoppelt ist 16". Das Erweiterungselement 22" wird mit mindestens einem Vorsprung gebildet, der sich vor dem Stoßfänger-Träger erstreckt 16". In Erwiderung auf die Krafteinwirkung durch die Blendenanordnung kann sich das Erweiterungselement 22" unelastisch verformen, wie in 4B dargestellt. Während einer solchen Verformung kann das Erweiterungselement 22" Energie aus der Kollision ableiten. Darüber hinaus ist in der in 4B dargestellten verformten Konfiguration die Gesamthöhe des Erweiterungselements 22" im Vergleich zur ursprünglichen Konfiguration erhöht. Die Stoßfänger-Anordnung 14" kann dadurch bei Bedarf eine größere Fläche für Aufprallkräfte bieten, ähnlich wie die in den und diskutierte Ausführung.
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Unter Bezugnahme auf die 5A und 5B ist nun ein Querschnitt einer vierten Ausführungsform einer Stoßfänger-Anordnung 14"' schematisch dargestellt. In dieser Ausführung ist der Stoßfänger-Träger 16"' mit mindestens einem Erweiterungselement 22"' in einer Anfangskonfiguration versehen, wie in dargestellt. In dieser Ausführung ist das Erweiterungselement 22"' ein extrudiertes Element, das an einen vorderen Teil des Stoßfänger-Trägers 16"' gekoppelt ist, z.B. an einem obersten Teil des Stoßfänger-Trägers 16"', wie abgebildet. Das Erweiterungselement 22"' besteht aus einem länglichen oberen Teil, einem länglichen unteren Teil und einem gekrümmten mittleren Teil, der den oberen Teil mit dem unteren Teil verbindet. In der in 5A dargestellten Ausgangsposition definiert der zentrale Teil eine vorderste Region des Erweiterungselements 22"', wobei der obere Abschnitt und der untere Abschnitt sich im Allgemeinen nach dem zentralen Teil erstrecken. In Erwiderung auf die Krafteinwirkung durch die Blendenanordnung kann sich das Erweiterungselement 22"' unelastisch verformen, wie in 5B dargestellt. Während einer solchen Verformung kann das Erweiterungselement 22"' Energie aus der Kollision ableiten. Darüber hinaus ist in der in dargestellten verformten Konfiguration die Gesamthöhe des Erweiterungselements 22"' im Vergleich zur ursprünglichen Konfiguration erhöht. Die Stoßfänger-Anordnung 14"' kann dadurch bei Bedarf eine vergrößerte Fläche für Aufprallkräfte bieten, ähnlich wie die in Bezug auf die 2A und 2B diskutierte Ausführung.
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Wie man sehen kann, bietet die vorliegende Offenbarung eine Stoßfänger-Anordnung, die nach der vorliegenden Offenbarung einen relativ schmalen vorderen Teil aufweisen kann, der stilistische Freiheit und eine angemessene Luftströmungsleistung bietet und gleichzeitig eine wünschenswerte Stoßfänger-Leistung ermöglicht.
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Während oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst werden. Die in der Beschreibung verwendeten Worte sind eher beschreibend als einschränkend, und es wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie bereits beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere beispielhafte Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder illustriert werden. Während verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Merkmale beschrieben werden könnten, erkennen diejenigen mit gewöhnlichen Fertigkeiten in dem Fachgebiet an, dass ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristika kompromittiert werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. umfassen. Ausführungsformen, die in Bezug auf ein oder mehrere Merkmale als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik beschrieben werden, sind als solche nicht außerhalb des Geltungsbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
